Question

（10分）甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應用前景。請回答：
（1）工業(yè)上合成甲醇CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)  ΔH，在不同溫度下的化學平衡常數(shù)（K）如表所示。

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷ΔH      （填“＞” 或 “＝” 或 “＜”）0。     
②300℃時，向容積為1L的密閉容器中充入2 mol CO、3 mol H₂和2 mol CH₃OH，此時反應將               。
A．向正方向移動       B．向逆方向移動       C．處于平衡狀態(tài)  
（2）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(l)   ΔH＝ －a  kJ·mol^-1
②2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH＝ －b kJ·mol^-1
寫出該條件下甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：
                                                       。
（3）改變下列條件，能同時加快正反應的速率，增大CO的轉化率的是         
A．使用催化劑            B．縮小容器體積
C．降低溫度              D．分離CH₃OH的物質的量
（4）以甲醇、氧氣為原料，KOH溶液作為電解質溶液構成燃料電池總反應為：2CH₃OH +3O₂+4OH^- = 2CO₃^2- + 6H₂O，則負極的電極反應式為                 。

Answer 1

（10分）（1）①＜    ②A
（2）CH₃OH(l) ＋ O₂(g) ＝ CO(g) ＋ 2H₂O(l)  ΔH＝ －(a—b)/2  kJ·mol^-1
（3）B   （4）CH₃OH — 6 e^－ + 8OH^— = CO₃^2— + 6 H₂O

試題分析：（1）隨著溫度的升高，平衡常數(shù)逐漸減小。這說明升高溫度，破壞向逆反應方向移動，所以正方應是放熱反應，即△H小于0。
（2）根據(jù)蓋斯定律可知（①－②）÷2即得到反應CH₃OH(l) ＋ O₂(g) ＝ CO(g) ＋ 2H₂O(l)，所以該反應的反應熱△H＝ －(a—b)/2  kJ·mol^-1。
（3）催化劑并能改變平衡狀態(tài)，A不正確；縮小容器體積，增大壓強，反應速率加快，平衡向正反應方向移動，增大CO的轉化率，B正確；降低溫度，反應速率降低，C不正確；分離CH₃OH的物質的量，反應速率也是降低的，不正確，答案選B。
（4）根據(jù)反應式可知，甲醇失去電子，在負極通入，所以負極的電極反應式是CH₃OH－6 e^－ + 8OH^— ＝ CO₃^2— + 6 H₂O。
點評：該題是中等難度的試題，也是高考中的常見題型。該題綜合性強，難易適中，側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練。有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力。該題的關鍵是明確原電池的工作原理，以及外界條件對平衡狀態(tài)的影響，然后結合題意靈活運用即可。