能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源.具有广泛的开发和应用前景.(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应I: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1反应II: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2①上述反应符合“原子经济原则的是 .②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（13分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I： CO(g) ＋ 2H₂(g)

CH₃OH(g) ΔH₁
反应II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)

CH₃OH(g) + H₂O(g) ΔH₂
①上述反应符合“原子经济”原则的是（填“I”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断ΔH₁ 0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CH₃OH)＝ 0.8 mol／L，则CO的转化率为，此时的温度为（从上表中选择）。
④恒温、恒容时，下列情况不能说明反应I已经达到化学平衡状态的是________________。

a、容器各物质的浓度保持不变； b、容器内压强保持不变；

c、υ(CO)消耗==1/2υ(H₂)生成　 d 、容器内的密度保持不变
（2）25℃、101kPa时，燃烧16g液体甲醇生成CO₂和H₂O(l)，放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：。
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计一个燃料电池电解Na₂SO₄溶液(图如下)。请根据图示回答下列问题：

①通入甲醇蒸气的电极应为       极（填写“正”或“负”），   该电极上发生的电极反应是       （填字母代号）。
a.2CH₃OH —12 e^-+3O₂=== 2CO₂ + 4 H₂O
b.CH₃OH—6 e^-+ 8 OH^- ="==" CO₃^2- + 6H₂O
c.O₂+ 2H₂O + 4 e^-="==" 4OH^-  　　　　　
d.O₂— 4 e^-+ 4H⁺="==" 2H₂O
②写出电极A的名称        。写出B电极的电极反应式                       。
③当酸性甲醇燃料电池消耗3.36 L 氧气时（折合为标准状况），理论上电解Na₂SO₄溶液生成气体的总物质的量是            。

（1）①Ⅰ  ②＜  ③80%；250℃  ④d
（2）CH₃OH(l)+3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)    △H=-726.52kJ/mol
（3）①负   b  ②阴极；4OH^-+4e=O₂↑+2H₂O   ③0.45mol

（1）①根据方程式可知，反应Ⅰ中反应物全部进入甲醇中，反应符合“原子经济”原则。
②由表中数据，随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应。
③达到平衡后，测得c(CH₃OH)＝ 0.8 mol／L，则消耗CO是0.8mol/L，所以其转化率是0.80mol/L×2L÷2mol×100％＝80％。平衡时CO和氢气的浓度分别是0.2mol/L和1.4mol/L，所以平衡常数K＝

，所以温度是250℃。
④在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，所以a能说明。反应前后体积减小，所以压强也是减小的，因此b也能说明。C中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，能说明。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，d不能说明答案选d。
（2）16g液体甲醇是16g÷32g/mol＝0.5mol，所以热化学方程式为
CH₃OH(l)+3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) △H=-726.52kJ/mol。
（3）①原电池中负极失去电子，所以甲醇在负极通入，由于电解质是氢氧化钾，所以电极反应式为CH₃OH—6 e^-+ 8 OH^- ＝ CO₃^2- + 6H₂O，答案选b。
②A与电源的负极相连，是阴极。B是阳极，溶液中的OH^－失去电子，方程式为
4OH^-+4e=O₂↑+2H₂O。
③3.36L氧气是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol，转移电子是0.15mol×4＝0.6mol，所以可以生成氢气0.3mol，氧气0.15mol，共计是0.45mol。

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①上述反应平衡常数的表达式K=__________
②能判断该反应达到平衡状态的标志是__________。（填字母）
a. SO₂和SO₃浓度相等 b. SO₂百分含量保持不变
c. 容器中气体的压强不变 d. SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等。
（2）某温度下，SO₂的平衡转化率（

）与体系总压强（P）的关系如下图1所示。平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）__________K（B）（填“>”、“<”或“=”）。

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甲乙
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