Question

甲醇是一種新型的汽車動力燃料，工業(yè)上可通過CO和H₂化合制備甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為： CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH (g)  △H ₁ （反應(yīng)Ⅰ）

該反應(yīng)的原料CO和H₂本身都可作為燃料提供動力，已知這兩種物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式為：

CO(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H ₂＝－283 kJ·mol^－1  (反應(yīng)Ⅱ)

H₂(g)＋O₂(g)＝H₂O(g)   △H₃＝－242 kJ·mol^－1  (反應(yīng)Ⅲ)

某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
鍵能／kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

請回答下列問題：

⑴反應(yīng)Ⅰ的焓變△H₁＝           。

⑵CH₃OH (g)燃燒生成CO₂(g)和H₂O(g)的熱化學(xué)方程式為：

CH₃OH(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H₄

該反應(yīng)的焓變△H₄＝            。

與CO和H₂相比，甲醇作為汽車動力燃料的優(yōu)點是                        

                                                                     。

⑶反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式為                                                。

為提高甲醇的產(chǎn)率，可以采取的措施有                                   

                                                                     

                                                          （寫出3點）。

既能提高產(chǎn)率，又能提高反應(yīng)速率的措施是                               。

⑷甲醇-空氣燃料電池（DMFC）是一種高效能、輕污染電動汽車的車載電池，該燃料電池的電池反應(yīng)式為：CH₃OH(l)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)。其工作原理示意圖如下：

 

①在上圖的橫線上標(biāo)出a、b、c、d四個出入口通入或排出的物質(zhì)名稱（或化學(xué)式）

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

 

Answer 1

(16分)⑴－116kJ·mol^－1                                        （2分）

⑵－651 kJ·mol^－1                                                    （2分）

單位體積供能多；密度大易于運輸；單位產(chǎn)能耗氧量較少

                                                （1分，其它合理答案均給分）

⑶K＝                                                   （1分）

降低溫度；增加反應(yīng)氣體的壓強；將反應(yīng)生成的甲醇及時冷凝從反應(yīng)體系中移去。

                                                （3分，其它合理答案均給分）

增加反應(yīng)氣體的壓強                              （1分，其它合理答案均給分）

⑷① 如圖：                                                         （4分）

②CH₃OH(l)＋H₂O(l)－6e^－＝CO₂(g)＋6H^＋                       （2分）

解析:略