问题 填空题

甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+2H2(g)  CH3OH (g)  △H 1(反应Ⅰ)

该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力,已知这两种物质燃烧的热化学方程式为:

CO(g)+O2(g)=CO2(g)   △H 2=-283 kJ·mol1  (反应Ⅱ)

H2(g)+O2(g)=H2O(g)   △H3=-242 kJ·mol-1  (反应Ⅲ)

某些化学键的键能数据如下表:

化学键C-CC-HH-HC-OCOH-O
键能/kJ·mol-13484134363581072463
请回答下列问题:

⑴反应Ⅰ的焓变△H1          

⑵CH3OH (g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为:

CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H4

该反应的焓变△H4           

与CO和H2相比,甲醇作为汽车动力燃料的优点是                        

                                                                    

⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为                                                

为提高甲醇的产率,可以采取的措施有                                   

                                                                     

                                                         (写出3点)。

既能提高产率,又能提高反应速率的措施是                               

⑷甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)。其工作原理示意图如下:

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称(或化学式)

②负极的电极反应式为                   

答案

(16分)⑴-116 kJ·mol-1                                       (2分)

⑵-651 kJ·mol-1                                                   (2分)

单位体积供能多;密度大易于运输;单位产能耗氧量较少

(1分,其它合理答案均给分)

⑶K=                                                  (1分)

降低温度;增加反应气体的压强;将反应生成的甲醇及时冷凝从反应体系中移去。

(3分,其它合理答案均给分)

增加反应气体的压强                             (1分,其它合理答案均给分)

⑷① 如图:                                                        (4分)

②CH3OH(l)+H2O(l)-6e=CO2(g)+6H                       (2分)

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