Question

【题目】二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，应该减少二氧化碳的排放。

（1）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：

已知：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-a kJmol-1；

CH3OH（g）═CH3OH（l）△H=-b kJmol-1；

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-c kJmol-1；

H2O（g）═H2O（l）△H=-d kJmol-1，

则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：_______________。

（2）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2mol CO2和3mol H2，发生的反应为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H<0，测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如右图所示。

①从0min到10min，v（H2）=______。

②下列措施中能使增大的是______（选3填编号）。

A．升高温度 B．恒温恒容下充入He（g）

C．将H2O（g）从体系中分离 D．恒温恒容再充入2mol CO2和3mol H2

③计算该温度下此反应的平衡常数K=______（填分数或保留两位有效数字）。若改变______条件（填编号），可使K=1。

A．增大压强 B．增大反应物浓度 C．降低温度 D．升高温度 E．加入催化剂

（3）某甲醇燃料电池原理如图1所示

①则M区发生的电极反应式为______。

②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极）．则该电解反应的总反应的离子方程式为：__________________。

假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值为13时（在室温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______（忽略溶液体积变化）。

Answer 1

【答案】（1）CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=（2分）；

（2）①0.075mol/(L·min)（2分）②CD（1分）；③0.20（2分）；C（1分）；

（3）①CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+（2分）；

②2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-（2分）；0.16g（2分）。

【解析】（1）-[③×3/2+④×2-①-②]得：CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=。

（2）①从0min到10min，v（H2）=3 v（CO2）=3×（1-0.75）/10=0.075mol/(L·min).

②使增大, 就是平衡右移，升高温度平衡左移，恒温恒容下充入He（g），平衡不移动，将H2O（g）从体系中分离，平衡右移，恒温恒容再充入2mol CO2和3mol H2，是增大压强平衡右移，故选C、D。

③该温度下平衡时各物质的浓度为：c（CO2）=0.75mol/L、c（CH3OH）=0.25mol/L、c（H2）=0.75mol/L、c（H2O）=0.25mol/L，平衡常数K=0.25×0.25/[0.75×0.753]=0.20，使K=1，平衡常数增大，平衡右移，增大压强、增大反应物浓度、加入催化剂不影响平衡常数，可以降低温度，选C。

（3）①根据甲醇燃料电池原理图，可判断是酸性电池，M是负极，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，②电解饱和食盐水的总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-；假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值为13时，生成OH-为0.03mol，转移电子是0.03mol，消耗甲醇0.005mol，质量为0.005×32=0.16g。