Question

甲醇是一種優質的液體燃料，CO和CO­₂均可用于合成甲醇。

目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。一定條件下發生反應：

 CO­₂(g)+3H₂(g) ＝CH­­₃OH(g)+H₂O(g)  △H₁

（1）已知：   2CO­(g) +O₂(g) ＝2CO­₂(g)  △H₂

2H₂(g)+O₂(g) ＝2H₂O(g)       △H₃

則　CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)　的　△H＝                 。

（2）由CO合成甲醇時，CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如下圖所示。

該反應ΔH      0（填“>”或“ <”）。實際生產條件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，選擇此壓強的理由是                         。

（3）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1mol CH₃OH (g)，

發生反應：CH₃OH(g) CO(g) + 2H₂(g)，H₂物質的量隨

時間的變化如右圖所示。

0~2 min內的平均反應速率v(CH₃OH)=               。

該溫度下，CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)的平衡常數

K=           。

相同溫度下，若開始加入CH₃OH(g)的物質的量是原來的2倍，則     是原來的2倍。

a．平衡常數   b．CH₃OH的平衡濃度   c．達到平衡的時間  d．平衡時氣體的密度

（4）以CH₃OH為燃料（以KOH溶液作電解質溶液）可制成CH₃OH燃料電池。

①充入CH₃OH的電極為      極；

②負極反應的電極反應式為                      。

 

Answer 1

（1）△H₁+△H₂ －△H₃ 。（2分）

（2）<；（1分）  在1.3×10⁴kPa下，CO的轉化率已經很高，如果增加壓強CO的轉化率提高不大，而生產成本增加，得不償失。（3分）

（3）0.125mol·L^－1· min^－1；（2分）   4 L²·mol^－2；（2分）    d。（1分）

（4）①負；（1分）    ②CH₃OH － 6e^－+8OH^－= CO₃^2－+6H₂O。（2分）

解析:略