问题 填空题

甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上常用CO和H2反应生产CH3OH,并开发出甲醇燃料电池。

(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)      △H=-283.0 kJ·mol-1 

2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)    △H=-1453.0 kJ·mol-1

则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为_____________。

(2)工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H<0合成甲醇,在230℃~270℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃进行实验,结果如图

230℃的实验结果所对应的曲线是       (填字母); 该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO) 的比值范围是         (填字母) 。

A.1~1.5        B.2.5~3       C.3.5~4.5

(3)制甲醇所需要的氢气,可用下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g) △H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1。试回答下列问题:

①该温度下,若起始时c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=2 mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应v(正) _________v(逆)(填“> ”、“<”或“=”)。

②若降低温度,该反应的K值将__________(填“增大”、“减      小”或“不变”)。

(4)某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。 

①该电池工作时,OH向________极移动(填“a”或“b”)。

②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应式为_________, 电池总反应的离子方程式为_______________。

答案

(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)  △H =-443.5kJ·mol-1

(2)X  ;  B

(3)① >    ; ②增大

(4)① b   ;② CH3OH - 6e-+ 8OH=CO32- + 6H2O  ;2CH3OH + 3O+ 4OH=2CO32- + 6H2

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