甲醇是一种优质燃料，在工业上常用CO和H2合成甲醇，反应方程式为CO(g)+H2(g)CH3OH(g)。已知：①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH1=－283.0kJ/mol；②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH2=－241.8kJ/mol；③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2

Question

甲醇是一种优质燃料，在工业上常用CO和H₂合成甲醇，反应方程式为CO(g)+H₂(g)

CH₃OH(g)。已知：①CO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g)  ΔH₁=－283.0 kJ/mol；②H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g)  ΔH₂=－241.8 kJ/mol；③CH₃OH(g)+3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  ΔH₃=－192.2 kJ/mol。回答下列问题：

（1）计算CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的反应热ΔH₄=_________________。

（2）若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H₂，发生反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，下列示意图正确且能说明在进行到t₁时刻为平衡状态的是________（填选项字母）。

 

（3）T₁℃时，在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H₂，经过5 min达到平衡，CO的转化率为0.8。T₁℃时，在另一体积不变的密闭容器中也充入1 mol CO、2 mol H₂，达到平衡时CO的转化率为0.7，则该容器的体积______5 L（填“＞、＜或=”）；T₁℃时，CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的平衡常数K=____________。

（4）在T₁℃时，在体积为5 L的恒容容器中充入一定量的H₂和

CO，反应达到平衡时CH₃OH的体积分数与n(H₂)/n(CO)的

关系如图所示。温度不变，当n(H₂)/n(CO)=2.5时，达到平

衡状态，CH₃OH的体积分数可能是图象中的        点。

（5）为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，写出KOH作电解质溶液时，甲醇燃料电池的负极反应式________________________________________________。

Answer 1

（1）－574.4 kJ/mol（2分）

（2）d（2分）

（3）＞（1分）；625（2分）       

（4）F（1分）

（5）CH₃OH+8OH^–-6e^–＝CO₃^2–+6H₂O（2分）