Question

【題目】甲醇是一種重要的化工原料．

已知：

寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式 ______ ．

甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源，具有廣泛的應(yīng)用前景．其反應(yīng)為：

該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為 ______ ．

下列措施中能使平衡時減小的是雙選 ______ ．

A.加入催化劑恒容充入，使體系壓強增大

C.將從體系中分離恒容再充入

甲醇可以氧化成甲酸，在常溫下用NaOH溶液滴定甲酸溶液過程中，當混合液的時，所消耗的 ______

填“”或“”或“”．

利用甲醇燃燒設(shè)計為燃料電池，如圖所示，則負極電極反應(yīng)式為 ______ ．

合成甲醇的主要反應(yīng)為：原料氣的加工過程中常常混有一些，為了研究溫度及含量對該反應(yīng)的影響，以、CO和的混合氣體為原料在一定條件下進行實驗．實驗數(shù)據(jù)見下表：

體積分數(shù)
反應(yīng)溫度	225	235	250	225	235	250	225	235	250	225	235	250
生成的碳轉(zhuǎn)化率

由表中數(shù)據(jù)可得出多個結(jié)論．

結(jié)論一：在一定條件下，反應(yīng)溫度越高，生成的碳轉(zhuǎn)化率 ______ ．

結(jié)論二： ______ ．

Answer 1

【答案】 CD 越高 原料氣含少量有利于提高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率，含量過高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率又降低

【解析】

利用蓋斯定律，即可得到目標方程式，據(jù)此計算反應(yīng)熱即可；

依據(jù)平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積比反應(yīng)物的濃度冪之積；

為使甲醇與二氧化碳的物質(zhì)的量比值增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動，或增加甲醇的物質(zhì)的量；

和甲酸恰好反應(yīng)時生成強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，若要呈中性，則甲酸過量；

甲醇堿性燃料電池中，負極上甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式；

由表格分析得出結(jié)論：在一定條件下，反應(yīng)溫度越高，生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率越高；原料氣含少量有利于提高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率，含量過高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率又降低。

根據(jù)蓋斯定律，將可得：，所以表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：， 故答案為：；

，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為，故答案為：；

，反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)；

A、加入催化劑，平衡向不發(fā)生移動，甲醇與二氧化碳的物質(zhì)的量比值不變，故A錯誤；

B、恒容充入，使體系壓強增大，分壓不變，對反應(yīng)物質(zhì)沒有影響，平衡不移動，二者比值不變，故B錯誤；

C、將從體系中分離，生成物的濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，二者比值變小，故C正確；

D、再充入，平衡向正方向移動，甲醇濃度增大，二者比值變小，故D正確，故答案為：CD；

和甲酸恰好反應(yīng)時生成強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，若要呈中性，則甲酸過，所以滴定到時，，故答案為：；

甲醇堿性燃料電池中，負極上甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為，故答案為：；

由表格中原料氣各組分含量不同時反應(yīng)生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率的數(shù)據(jù)可知：反應(yīng)溫度越高，生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率越高；二氧化碳的體積分數(shù)為時生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率最高，二氧化碳的體積分數(shù)為生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率較低，不含二氧化碳時生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率最低，因此原料氣含少量有利于提高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率，含量過高生成甲烷的碳轉(zhuǎn)化率又降低，故答案為：越高；原料氣含少量有利于提高生成甲醇的碳轉(zhuǎn)化率，含量過高生成甲烷的碳轉(zhuǎn)化率又降低越高．