Question

能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲醇是未来重要的绿色能源之一．
（1）已知：在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ．请写出甲醇燃烧的热化学方程式．______
（2）目前有科学家在一定条件下利用水煤气（CO+H₂）合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g） 

CH₃OH（g）．甲醇的物质的量与反应温度的关系如图所示：
①合成甲醇反应的△H______0．（填“＞”、“＜”或“=”）
②其它条件不变，将E点的容积压缩到原来的1/2，正反应速率加快，逆反应速率______．（填“加快”、“减慢”、“不变”），重新平衡时c（CH₃OH）/c（CO）______．（填“增大”、“减小”或“不变”）
③230℃时，平衡常数K=1．若其它条件不变，将温度升高到450℃时，达到平衡时，K______1 （填“＞、＜或=”）
（3）、下列有关甲醇的说法正确的是______
A．甲醇能使蛋白质变性                B．甲醇能发生消去反应
C．甲醇不能被催化氧化                    D．甲醇与钠反应比水与钠反应剧烈
（4）利用甲醇燃料电池设计如图所示的装置：则该装置中Zn极为______极；写出a极的电极反应式______．

Answer 1

（1）由1g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ，则1mol甲醇燃烧放出的热量为32×22.68kJ=725.8 kJ，即燃烧热△H=-725.8 kJ?mol^-1，
由反应物与生成物、物质的状态、反应热，则甲醇燃烧的热化学方程式为CH₃OH（l）+3/2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-725.8 kJ?mol^-1，
故答案为：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-725.8 kJ?mol^-1；
（2）①由图可知，500℃比300℃达平衡时甲醇的物质的量小，即升高温度化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＜；
②由其它条件不变，将E点的容积压缩到原来的1/2，则容积压缩时压强增大，加压时正、逆反应速率都加快，由水煤气合成甲醇的反应可知，
该反应是气体体积缩小的反应，则加压时平衡正向移动，甲醇的物质的量增大，CO的物质的量减小，则c（CH₃OH）/c（CO）增大，
故答案为：加快；增大；
③由230℃时，平衡常数K=1，该反应为放热反应，由K=

生成物浓度幂之积

反应物浓度幂之积

，温度升高到450℃时平衡向逆反应方向移动，生成物的浓度变小，
则K＜1，故答案为：＜；
（3）因有机物能使蛋白质变性，故A 说法正确；甲醇中没有邻位碳原子，则不能发生消去反应，故B说法错误；
由甲醇中碳原子连接羟基和氢原子，则能被氧化，故C说法错误；由甲醇中的羟基氢不如水中的羟基氢活泼，则甲醇与钠反应不如水与钠反应剧烈，
故答案为：A；
（4）由图可知，甲醇燃料电池中a极通入氧气，在碱性条件氧气得电子生成氢氧根离子，即通入氧气的为正极，正极反应为O₂+4e^-+2H₂O-═4OH^-，
b为电池的负极，后边的烧杯为电解池装置，锌与b相连，则锌极为阴极，故答案为：阴；O₂+4e^-+2H₂O-═4OH^-．