Question

（12分）2009年10月1日，我國成功舉辦國慶六十年閱兵活動。其中閱兵儀式上9輛電動車與混合動力車等新能源車輛的亮相，展示了綜合國力、國防科技發展水平。同時也說明能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。
（1）工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應Ⅰ： CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)              ΔH₁
反應Ⅱ： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)    ΔH₂
①上述反應符合“原子經濟”原則的是   _____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②下表所列數據是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數（K）。

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

 
由表中數據判斷ΔH₁      0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。     
③某溫度下，將2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c(CO)＝ 0.2 mol／L，則CO的轉化率為       ，此時的溫度為       （從上表中選擇）。
（2）已知在常溫常壓下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)  ΔH₁＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ΔH₂＝－566.0 kJ／mol
③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH₃＝－44.0 kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：                                 
（3）某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，
①設計如圖所示的電池裝置。該電池正極的電極反應為                     。

②工作一段時間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應的化學方程式為
                                                     。

Answer 1

（1）① I   ②＜  ③ 80%    250℃  
（2） CH₃OH(l)+ O₂(g) ＝ CO(g) + 2H₂O(l)  ΔH＝﹣442.8 kJ∕mol
（3）① O₂ + 2H₂O + 4e^- =" " 4OH^-        
② 2CH₃OH + 3O₂ + 4OH^- = 2CO₃^2- + 6H₂O

解析