Question

以甲醇为替代燃料是解决我国石油资源短缺的重要措施。
（1）CO、CO₂可用于甲醇的合成，其相关反应的热化学方程式如下：
CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g)                △H=" -102.5" kJ·mol^－1 
CO(g)+H₂O(g) = CO₂(g)+H₂(g)            △H="-42.9" kJ·mol^－1  
则反应CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g)  △H=   kJ·mol^－1    
反应CO(g)+H₂O(g) = CO₂(g)+H₂(g)的平衡常数K的表达式为   。
（2）用CO₂合成甲醇时可选用亚铬酸锌（ZnCr₂O₄）或CuCl为催化剂。
①工业制备亚铬酸锌是用CO还原ZnCrO₄·H₂O，同时生成ZnO。该反应的化学方程式是   。以亚铬酸锌为催化剂时，工业上的适宜温度是：350℃~420℃，可能的原因是   。
② CuCl是不溶于水的白色固体，制备时向CuCl₂溶液中加入过量铜粉，发生反应CuCl₂+Cu=2CuC1。在实验过程中应先加入浓盐酸，发生反应CuCl + HClH[CuCl₂]。反应结束后将溶液倒入蒸馏水中有CuCl生成。实验过程中加入浓盐酸的目的是   。当c(Cl^-)=2×10^-3 mol·L^—1时, c(Cu^+-)=    mol·L^—1。已知：Ksp(CuCl)=1.7×10^-7
（3）直接甲醇燃料电池结构如图所示，则负极反应是   。

Answer 1

（1）- 59.6     
（2）①2ZnCrO₄·H₂O+3CO="ZnO+" ZnCr₂O₄+3CO₂+2H₂O 
此时催化剂亚铬酸锌的活性最大 或温度升高，反应速率增大
②促使平衡正向移动，防止CuCl固体覆盖在Cu表面，影响反应的进行     8.5×10^-5
（3）CH₃OH+H₂O-6e^－=CO₂+6H⁺

试题分析：（1）两个方程式相减，△H=-102.5-（-42.9）= - 59.6 kJ·mol^－1；（2）催化剂一般有温度使用条件，保证其活性最大，反应速率最快，催化效果最好；（3）因为该反应生成难溶的CuCl固体覆盖在Cu表面阻碍反应继续进行，因此需要将CuCl固体溶解除掉，促使平衡正向移动；（4）该电池介质是酸性，负极为甲醇反应生成CO₂，根据化合价的变化确定失去电子数目，电极反应式为CH₃OH+H₂O-6e^－=CO₂+6H⁺。