问题 填空题

(10分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

反应I: CO(g)+2H2(g)   CH3OH(g) ΔH1

反应II:CO2(g)+3H2(g)   CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2

①上述反应符合“原子经济”原则的是         (填“I”或“Ⅱ”)。

②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
由表中数据判断ΔH1       0(填“>”、“=”或“<”)。     

③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为          

(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。

① 该电池正极的电极反应为                          

②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为                                                    

答案

(1)① I ②<③ 80%

(2)① O2 +2H2O +4e- = 4OH- ② 2CH3OH +3O2 +4OH-= 2CO32- + 6H2O

(1)①根据反应式可知,反应I中反应物全部进入甲醇中,所以符合原子经济性原则。

②根据数据可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应。

③平衡时CO是0.2mol/L×2L=0.4mol,则消耗CO是2mol-0.4mol=1.6mol,所以CO的转化率是1.6÷2.0×100%=80%。

(2)①原电池中正极是得到电子的,所以氧气在正极通入,则正极反应式为O2 +2H2O +4e- = 4OH-

②负极失去电子,即甲醇在负极通入,甲醇的氧化产物是碳酸钾,所以总反应式为2CH3OH +3O2 +4OH-= 2CO32- + 6H2O。

选择题
填空题