Question

甲醇是一種優(yōu)質(zhì)的液體燃料，CO和CO­₂均可用于合成甲醇。

目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

 CO­₂(g) +3H₂(g) ＝CH­­₃OH(g)+H₂O(g)   △H₁

（1）已知：   2CO­(g) +O₂(g) ＝2CO­₂(g)  △H₂

2H₂(g)+O₂(g) ＝2H₂O(g)       △H₃

則　CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)　的　△H＝                  。

（2）由CO合成甲醇時(shí)，CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

該反應(yīng)ΔH      0（填“>”或“ <”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是                          。

（3）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1mol CH₃OH (g)，

發(fā)生反應(yīng)：CH₃OH(g)  CO(g) + 2H₂(g)，H₂物質(zhì)的量隨

時(shí)間的變化如右圖所示。

0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH₃OH)=               。

該溫度下，CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)的平衡常數(shù)

K=            。

相同溫度下，若開始加入CH₃OH(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則     是原來的2倍。

a．平衡常數(shù)   b．CH₃OH的平衡濃度   c．達(dá)到平衡的時(shí)間  d．平衡時(shí)氣體的密度

（4）以CH₃OH為燃料（以KOH溶液作電解質(zhì)溶液）可制成CH₃OH燃料電池。

①充入CH₃OH的電極為       極；

②負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）△H₁+△H₂ －△H₃ 。（2分）

（2）<；（1分）   在1.3×10⁴kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。（3分）

（3）0.125mol·L^－1· min^－1；（2分）   4 L²·mol^－2；（2分）    d。（1分）

（4）①負(fù)；（1分）    ②CH₃OH － 6e^－+8OH^－= CO₃^2－+6H₂O。（2分）

【解析】略