Question

（17分）甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)。
（1）分析該反應并回答下列問題：
①平衡常數(shù)表達式為K=                  。
②下列各項中，不能夠說明該反應已達到平衡的是______________（填序號）。
a. 恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
b. 一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
c. 一定條件下，CO、H₂和CH₃OH的濃度保持不變
d. 一定條件下，單位時間內(nèi)消耗2 mol CO，同時生成1 mol CH₃OH
（2）下圖是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。

①該反應的焓變ΔH____________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②T₁和T₂溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K₁____________K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______________。
a. 升高溫度b. 將CH₃OH(g)從體系中分離
c. 使用合適的催化劑d. 充入He，使體系總壓強增大
（3）已知在常溫常壓下：
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
則，CH₃OH(l)+O₂(g) =CO(g)+2H₂O(l)  ΔH＝______________kJ·mol^-1。
（4） 2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質(zhì)為____________, c口通入的物質(zhì)為__________。
②該電池正極的電極反應式為:_______________________________。
③工作一段時間后，當6.4 g甲醇完全反應生成CO₂時，有___________N_A個電子轉(zhuǎn)移。

（5）以上述電池做電源，用上圖所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關(guān)的電極反應式和離子方程式表示）：
_______________________________________________________，
_______________________________________________________。

Answer 1

（17分）
（1）①K=［CH₃OH］/［CO］［H₂］2(1分);② d（1分）
（2）① <（1分）② >（1分）③b（1分）
（3）（b-a-4c）/2（3分）
（4）① CH₃OH（1分）;O₂（1分）② O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O（2分）;③ 1.2（2分）
（5） Al→Al³⁺+3e^-（1分）Al³⁺+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑（2分）

解析