Question

目前有科學(xué)家在一定條件下利用水煤氣（CO+H₂）合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）

Cu2O/ZnO

CH₃OH（g），甲醇的物質(zhì)的量與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所1示：

①合成甲醇反應(yīng)的△H

 

0．（填“＞”、“＜”或“=”）
②其它條件不變，將E點(diǎn)的容積壓縮到原來(lái)的

1

2

，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率

 

．（填“加快”、“減慢”、“不變”），重新平衡時(shí)

c(CH3OH)

c(CO)

 

．（填“增大”、“減小”或“不變”）
③230℃時(shí)，平衡常數(shù)K=1．若其它條件不變，將溫度升高到450℃時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)，K

 

1．（填“＞、＜或=”）
④利用甲醇燃料電池設(shè)計(jì)如圖2所示的裝置：寫(xiě)出b極的電極反應(yīng)式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：①由甲醇的物質(zhì)的量與反應(yīng)溫度的關(guān)系圖可知溫度越高甲醇的物質(zhì)的量越低來(lái)判斷水煤氣合成甲醇的反應(yīng)熱；
②由容積壓縮則壓強(qiáng)增大，利用壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響來(lái)分析；
③根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響來(lái)分析化學(xué)平衡常數(shù)的變化；
④寫(xiě)出甲醇燃料電池在堿性環(huán)境中的正極反應(yīng)式和總反應(yīng)式，利用正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式=總反應(yīng)式，寫(xiě)出負(fù)極反應(yīng)式．

解答： 解：①由圖可知，500℃比300℃達(dá)平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量小，即升高溫度化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，故答案為：＜；
②由其它條件不變，將E點(diǎn)的容積壓縮到原來(lái)的1/2，則容積壓縮時(shí)壓強(qiáng)增大，加壓時(shí)正、逆反應(yīng)速率都加快，由水煤氣合成甲醇的反應(yīng)可知，
該反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，則加壓時(shí)平衡正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量增大，CO的物質(zhì)的量減小，則c（CH₃OH）/c（CO）增大，
故答案為：加快；增大；
③由230℃時(shí)，平衡常數(shù)K=1，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由K=

生成物濃度冪之積

反應(yīng)物濃度冪之積

，溫度升高到450℃時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，生成物的濃度變小，
則K＜1，故答案為：＜；
（3）因有機(jī)物能使蛋白質(zhì)變性，故A 說(shuō)法正確；甲醇中沒(méi)有鄰位碳原子，則不能發(fā)生消去反應(yīng)，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；
由甲醇中碳原子連接羥基和氫原子，則能被氧化，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；由甲醇中的羥基氫不如水中的羥基氫活潑，則甲醇與鈉反應(yīng)不如水與鈉反應(yīng)劇烈，
故答案為：A；
（4）在堿性環(huán)境中，總反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，由圖可知，甲醇燃料電池中a極通入氧氣，在堿性條件氧氣得電子生成氫氧根離子，即通入氧氣的為正極，正極反應(yīng)為O₂+4e^-+2H₂O-═4OH^-，總反應(yīng)式-正極反應(yīng)式，去掉氧氣，可得b的負(fù)極反應(yīng)式為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的考查，同時(shí)注重對(duì)高考熱點(diǎn)的訓(xùn)練，明確熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率、電化學(xué)等重要知識(shí)點(diǎn)是解答的關(guān)鍵．