Question

【题目】Ⅰ．工业上一般以CO和H2为原料在密闭容器中合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝-90.8 kJ·mol–1。

（1）在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。

如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是_______。

Ⅱ．如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O。

（2）乙池中A(石墨)电极的名称是______。

（3）通入CH3OH的电极的电极反应式为______。

（4）乙池中反应的化学方程式为_________

（5）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.4 g时，甲池中理论上消耗O2 ________mL(标准状况)，此时丙池某电极上析出1.60 g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是________(填序号)。

A．MgSO4　 B．CuSO4 C．NaCl　 D．AgNO3

Answer 1

【答案】270 ℃ 阳极 CH3OH－6e– + 8OH– ＝ 6H2O + CO32– 4AgNO3 + 2H2O4Ag + O2↑ + 4HNO3 280 B

【解析】

三条曲线中，在曲线Z对应的温度下CO转化率最小，合成甲醇的反应是放热反应，温度越高，CO的转化率越小，所以Z曲线对应的温度最高，为270℃；在燃料电池中，通入燃料的电极为负极，发生失电子的反应，通入氧气的电极为正极，发生得电子的反应。燃料电池最为电源，乙池中，与正极相连的A极(石墨电极)为阳极，那么B极(银电极)为阴极，丙池中，C极为阳极，D极为阴极，相应得电极反应式即可书写出来。

(1)在曲线Z对应的温度下CO转化率最小，合成甲醇的反应是放热反应，温度越高CO的转化率越小，故Z曲线对应的温度最高，为270℃；

(2)燃料电池作为电源，通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极，A电极与正极相连，所以A电极(石墨)为阳极；

(3)通入CH3OH的电极作为负极，电极反应式为：CH3OH－6e– + 8OH– ＝ 6H2O + CO32–；

(4)乙池中，Ａ极(石墨电极)的电极反应式为：2H2O－4e–＝O2↑+ 4H+，Ｂ极的电极反应式为:4Ag++4e–＝4Ag↓，电解质溶液为硝酸银溶液，所以乙池中反应的化学方程式为：4AgNO3 + 2H2O4Ag + O2↑ + 4HNO3；

(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.4 g时，n(Ag)=5.4g/108g·mol-1=0.05mol，n(e–)=0.05mol，又O2~4e–，所以n(O2)=0.0125mol，标况下，V(O2)=0.0125×22.4=0.28L=280ml所以甲池中理论上消耗O2 的体积为280ml；丙池某电极上析出1.60 g某金属，C极为阳极，D极为阴极，所以只能是D极析出金属，而NaCl作为电解质溶液时不会析出金属，根据转移的n(e–)=0.05mol及Mg~2e–、Cu~2e–、Ag~e–，析出的金属的质量分别为0.60g、1.60g、5.40g，所以丙池中的某盐溶液可能是CuSO4溶液，选B。