Question

(8分)甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可制作燃料電池。

（1）工業(yè)上可用下列兩種反應(yīng)制備甲醇：

①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2

已知：③2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O(g) ΔH3 。則2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 的反應(yīng)熱

ΔH＝______（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。

（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來(lái)源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH4。

一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則ΔH4______0，P1_________P2

（填“<”、“>”或“＝”）

某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖b所示的甲醇燃料電池裝置，工作一段時(shí)間后，溶液的PH (填增大、 減小、不變)。負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______ ____。

（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中，陽(yáng)極材料是 ；陰極材料是 ；陽(yáng)極泥為：

 

Answer 1

（1）2△H1-2△H2+△H3； （2）>；<；

（3）減小 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O（4）粗銅，精銅，Ag、Au

【解析】

試題分析：（1）①×2－②×2+③，整理可得2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝2△H1-2△H2+△H3；（20由于升高溫度，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)平衡移動(dòng)原理：升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，ΔH4>0;增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率降低。根據(jù)圖示可知P1<P2（3）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖b所示的甲醇燃料電池裝置，工作原理是2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,可見(jiàn)工作一段時(shí)間后，溶液的pH減小。負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中，陽(yáng)極材料是粗銅，陰極材料是精銅；在陽(yáng)極上Cu及活動(dòng)性比Cu強(qiáng)的金屬Fe等失去電子，變?yōu)榻饘訇?yáng)離子進(jìn)入溶液，而活動(dòng)性比Cu弱的金屬Ag、Au等就沉淀在陽(yáng)極底層，俗稱(chēng)陽(yáng)極泥，所以陽(yáng)極泥為Ag、Au。

考點(diǎn)：考查蓋斯定律的應(yīng)用、溫度、壓強(qiáng)對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的影響、燃料電池的各種原理及電鍍的知識(shí)。