题目

题型：山东省模拟题难度：来源：

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：
CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。
（1）分析该反应并回答下列问题：
① 平衡常数表达式为K=__________。
② 下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是______________（填序号）。
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
c．一定条件下，CO、H₂和CH₃OH的浓度保持不变
d．一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH₃OH
（2）下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
① 该反应的焓变ΔH____________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
② T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1____________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③ 若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______________。
a．升高温度 b．将CH₃OH(g)从体系中分离 c．使用合适的催化剂 d．充入He，使体系总压强增大
（3）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)  ΔH ＝-a kJ·mol^-1
② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)  ΔH ＝-b kJ·mol^-1
③ H₂O(g)= H₂O(l)  ΔH＝-c kJ·mol^-1
则，CH₃OH(l)+O₂(g) =CO(g)+2H₂O(l)  ΔH＝______________kJ·mol^-1。
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
① 该电池工作时，b口通入的物质为____________, c口通入的物质为__________。
② 该电池正极的电极反应式为 ___________________________________。
③ 工作一段时间后，当6．4g甲醇完全反应生成CO₂时，有___________N_A个电子转移。
（5）以上述电池做电源，用下图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示）：_________________________

答案

（1）①K=[CH₃OH]/[CO][H₂]²；②d
（2）① <；② >；③ b
（3）(b-a-4c)/2
（4）①CH₃OH；O₂；②O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O；③ 1.2
（5）Al→Al³⁺+3e^-，Al³⁺+3HCO₃^-=Al(OH)₃↓+3CO₂↑