Question

(8分)甲醇是一種優質燃料，可制作燃料電池。

（1）工業上可用下列兩種反應制備甲醇：
①CO(g) + 2H₂(g) CH₃OH(g)  ΔH₁    ②CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g) + H₂O(g)  ΔH₂   
已知：③2H₂(g)+ O₂(g) ＝ 2H₂O(g)  ΔH₃。則2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) 的反應熱
ΔH＝______（用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃表示）。
（2）生產甲醇的原料CO和H₂來源于：CH₄(g) + H₂O(g) CO(g) + 3H₂(g)  ΔH₄。
一定條件下CH₄的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖a。則ΔH₄______0，P_{1_________}P₂
（填“<”、“>”或“＝”）
某實驗小組設計如圖b所示的甲醇燃料電池裝置，工作一段時間后，溶液的PH           (填增大、   減小、不變)。負極的電極反應式為_______             ____。

（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質，需進一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中，陽極材料是             ；陰極材料是        ；陽極泥為：                         

Answer 1

（1）2△H₁-2△H₂+△H₃； （2）>；<；
（3）減小  CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O（4）粗銅，精銅，Ag、Au

解析試題分析：（1）①×2－②×2+③，整理可得2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) ΔH＝2△H₁-2△H₂+△H₃；（20由于升高溫度，CH₄的平衡轉化率增大。根據平衡移動原理：升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，所以正反應方向是吸熱反應，ΔH₄>0;增大壓強，平衡逆向移動，CH₄的平衡轉化率降低。根據圖示可知P₁<P₂（3）某實驗小組設計如圖b所示的甲醇燃料電池裝置，工作原理是2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O,可見工作一段時間后，溶液的pH減小。負極的電極反應式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O。（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質，需進一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中，陽極材料是粗銅，陰極材料是精銅；在陽極上Cu及活動性比Cu強的金屬Fe等失去電子，變為金屬陽離子進入溶液，而活動性比Cu弱的金屬Ag、Au等就沉淀在陽極底層，俗稱陽極泥，所以陽極泥為Ag、Au。
考點：考查蓋斯定律的應用、溫度、壓強對物質轉化率的影響、燃料電池的各種原理及電鍍的知識。