Question

甲醇是一种优质的液体燃料，CO和CO­₂均可用于合成甲醇。

目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

 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

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

（2）由CO合成甲醇时，CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。

该反应ΔH      0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是                          。

（3）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol CH₃OH (g)，

发生反应：CH₃OH(g)  CO(g) + 2H₂(g)，H₂物质的量随

时间的变化如右图所示。

0~2 min内的平均反应速率v(CH₃OH)=               。

该温度下，CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)的平衡常数

K=            。

相同温度下，若开始加入CH₃OH(g)的物质的量是原来的2倍，则     是原来的2倍。

a．平衡常数   b．CH₃OH的平衡浓度   c．达到平衡的时间  d．平衡时气体的密度

（4）以CH₃OH为燃料（以KOH溶液作电解质溶液）可制成CH₃OH燃料电池。

①充入CH₃OH的电极为       极；

②负极反应的电极反应式为                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）△H₁+△H₂ －△H₃ 。（2分）

（2）<；（1分）   在1.3×10⁴kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。（3分）

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

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

【解析】略