甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g

2025-03-29 22:30:47
推荐回答(1个)
回答1:

(1)a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等,达平衡状态,故正确;
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变,达平衡状态,故正确;
d.一定条件下,单位时间内消耗2mol CO,同时生成1mol CH3OH,都反映的是正反应,故错误;故选:d;
(2)①反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)中,反应向右进行,一氧化碳的转化率增大,温度升高,化学平衡向着吸热方向进行,根据图中的信息可以知道:T2>T1,所以该反应是放热反应,故答案为:<;
②对于放热反应,温度越高,化学平衡常数越小,T2>T1,反之越大,所以K1>K2,故答案为:>;
③a、若容器容积不变,升高温度,反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡逆向移动,甲醇产率降低,故a错误;
b、将CH3OH(g)从体系中分离,反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡正向移动,甲醇产率增大,故b正确;
c、使用合适的催化剂不会引起化学平衡的移动,甲醇的转化率不变,故c错误;
d、若容器容积不变,充入He,使体系总压强增大,单质各组分的浓度不变,化学平衡不移动,甲醇的转化率不变,故d错误;
故选b;
(3)用加减法求算反应热可知①×

1
2
-②×
1
2
+③×2即得,所以△H=(-a kJ?mol-1)×
1
2
-(-b kJ?mol-1)×
1
2
+(-c kJ?mol-1)×2=
1
2
(b-a-4c)kJ?mol-1
故答案为:
1
2
(b-a-4c);
(4)①在甲醇燃料电池中,燃料甲醇作负极,氧气作正极,电解质中的阳离子移向正极,所以c口通入的物质为氧气,b口通入的物质为甲醇,故答案为:CH3OH;
②该电池正极是氧气发生得电子的还原反应,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,燃料甲醇作负极,负极的电极反应式为:CH3OH+2H2O-6e-=CO32-+8H+,故答案为:O2+4e-+4H+=2H2O;CH3OH+2H2O-6e-=CO32-+8H+
③当6.4g即0.2mol甲醇完全反应生成CO2时,根据总反应:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,消耗氧气0.3mol,转移电子1.2mol,即个数为1.2NA,故答案为:1.2.