Question

開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池。

（1）已知：①2CH3OH（1）+ 3O2（g）= 2CO2（g）+ 4H2O（g）ΔH1 = –1275.6 kJ·mol– 1

②2CO（g）+ O2（g）= 2CO2（g）   ΔH2 = –566.0 kJ·mol– 1

③H2O（g）= H2O（1） ΔH3 = –44.0 kJ·mol– 1寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：                                    。

（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于：CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+ 3H2（g）

① 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，Pl        P2；A、B、C三點處對應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB、KC）的大小順序為__________。（填“<”、“>”“=”）

 

② 100℃時，將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為100 L的反應(yīng)室，反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是：                 。

a．容器內(nèi)氣體密度恒定

b．單位時間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時生成0.3 mol H2

c．容器的壓強(qiáng)恒定

d．3v正（CH4）= v逆（H2）如果達(dá)到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為0．5，則100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =       

（3）某實驗小組利用CO（g）、O2（g）、KOH（aq）設(shè)計成如圖b所示的電池裝置，負(fù)極的電極反應(yīng)式為                。用該原電池做電源，常溫下，用惰性電極電解200 mL飽和食鹽水（足量），消耗的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO 224 mL，則溶液的pH =              。（不考慮溶液體積的變化）

（4）氫氧燃料電池的三大優(yōu)點是：                 、                  、能連續(xù)工作。

Answer 1

（1）CH3OH（1）+ O2（g）= CO（g）+ 2H2O（1）ΔH = –442．8 kJ·mol– 1

（2）①  <； KC> KB >KA②cd（漏選得1分，錯選不得分）

2.25×10– 4 mol2·mol– 2（不帶單位也給分）

（3）CO + 4OH– → CO+ 2H2O + 2e–      13

（4）污染少、能量利用率高