Question

甲醇來源豐富、價格低廉、運輸貯存方便，是一種重要的化工原料，有著重要的用途和應用前景。

（1）工業生產甲醇的常用方法是：CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)  △H = —90.8kJ/mol。

已知：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)      △H = —571.6kJ/mol；

H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g)             △H = —241.8kJ/mol；

2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H = —566.0kJ/mol

CH₃OH(g) = CH₃OH(l)      △H = —37.3kJ/mol

①計算液體CH₃OH的燃燒熱為                  。

②若在恒溫恒容的容器內進行反應CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)，下列表示該反應達到平衡狀態的標志有              （填字母序號）。

A．有1個H—H鍵生成的同時有 3個C—H鍵生成

B．CO百分含量保持不變

C．容器中混合氣體的壓強不變化

D．容器中混合氣體的密度不變化

（2）制甲醇所需要的H₂，可用下列反應制取：H₂O(g)+CO(g) H₂(g)+ CO₂(g)  △H＜0，某溫度下該反應的平衡常數K=1。若起始時c(CO)=1mol•L^-1，c(H₂O)=2mol•L^－1，試回答下列問題：

①該溫度下，反應進行一階段時間后，測得H₂的濃度為0.5mol•L^-1，則此時該反應v(正)           v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）；

②若反應溫度不變，達到平衡后，H₂O的轉化率為          。

（3）某實驗小組設計了如右圖7所示的甲醇燃料電池裝置。

①該電池工作時，OH^— 向       極移動（填“a”或“b”）；

②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池負極反應的離子方程式為                       。

 

Answer 1

【答案】

(12分)

（1）726.5KJ/mol(2分)   BC(2分)

(2)> (2分)    33.3% (2分)

(3)b(2分)    CH₃OH + 8OH^- - 6e^- = CO₃^2- + 6H₂O (2分)

【解析】

試題分析：

(1)①根據蓋斯定律把方式程式進行加減運算，得出結果為726.5。②A應該是有2個H—H鍵生成的同時有 3個C—H鍵生成；D．容器中混合氣體的密度始終不變化，無法做為判斷依據；（2）①通過運用三態法計算出此溫度下的平衡常數為K’=0.5*0.5/0.5*1.5=1/3<1,所以平衡正向移動，所以v(正)>v(逆)。②根據平衡常數K=1，運用三態法計算出H2O的轉化率為33.3%。

（3）①該電池工作時，OH^— 向負極移動，由于O₂在正極參加反應，所以b極應該是負極。②負極中首先清楚是甲醇失去電子生成CO₂，但由于電解質溶液呈堿性所以產物中應該有CO₃^2-生成。所以電極反應式為CH₃OH + 8OH^- - 6e^- = CO₃^2- + 6H₂O (2分)。

考點：考查蓋斯定律，平衡狀態的判斷和電化學相關知識。