Question

(8分)甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可制作燃料電池。

（1）工業(yè)上可用下列兩種反應(yīng)制備甲醇：
①CO(g) + 2H₂(g) CH₃OH(g)  ΔH₁    ②CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g) + H₂O(g)  ΔH₂   
已知：③2H₂(g)+ O₂(g) ＝ 2H₂O(g)  ΔH₃。則2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) 的反應(yīng)熱
ΔH＝______（用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃表示）。
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H₂來(lái)源于：CH₄(g) + H₂O(g) CO(g) + 3H₂(g)  ΔH₄。
一定條件下CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則ΔH₄______0，P_{1_________}P₂
（填“<”、“>”或“＝”）
某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖b所示的甲醇燃料電池裝置，工作一段時(shí)間后，溶液的PH           (填增大、   減小、不變)。負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______             ____。

（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中，陽(yáng)極材料是             ；陰極材料是        ；陽(yáng)極泥為：                         

Answer 1

（1）2△H₁-2△H₂+△H₃； （2）>；<；
（3）減小  CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O（4）粗銅，精銅，Ag、Au

試題分析：（1）①×2－②×2+③，整理可得2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) ΔH＝2△H₁-2△H₂+△H₃；（20由于升高溫度，CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)平衡移動(dòng)原理：升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，ΔH₄>0;增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，CH₄的平衡轉(zhuǎn)化率降低。根據(jù)圖示可知P₁<P₂（3）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖b所示的甲醇燃料電池裝置，工作原理是2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O,可見(jiàn)工作一段時(shí)間后，溶液的pH減小。負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O。（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中，陽(yáng)極材料是粗銅，陰極材料是精銅；在陽(yáng)極上Cu及活動(dòng)性比Cu強(qiáng)的金屬Fe等失去電子，變?yōu)榻饘訇?yáng)離子進(jìn)入溶液，而活動(dòng)性比Cu弱的金屬Ag、Au等就沉淀在陽(yáng)極底層，俗稱(chēng)陽(yáng)極泥，所以陽(yáng)極泥為Ag、Au。