Question

【題目】甲醇是一種低碳能源，在全球能源危機(jī)和環(huán)境污染的背景下具有良好的發(fā)展前景。在催化劑作用下可用H2和CO合成甲醇，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。

回答下列問(wèn)題：

(1)代表H2濃度變化的曲線為_______(填“a”、“b”或“c”)。

(2)提出一條可以加快反應(yīng)速率的措施：______________________________。

(3)04 min內(nèi)，CH3OH的平均反應(yīng)速率為_________________。

(4)我國(guó)某高校化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時(shí)，c口通入的物質(zhì)為_____________，該電極為____(填“正極”或“負(fù)極”)。

②該電池工作一段時(shí)間后,，當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，消耗的氧氣的體積為_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

Answer 1

【答案】 a 增大壓強(qiáng)(或升高溫度等其他合理答案） 0.15 mol L-l min-1 O2(或空氣） 正極 6.72

【解析】(1)由2H2(g)+CO(g)CH3OH反應(yīng)，H2濃度變化在減小并且是CO的2倍，所以代表H2濃度變化的曲線為a，故答案為：a；

(2)可以加快反應(yīng)速率的措施為加壓或者升溫，故答案為：加壓或者升溫；

(3)根據(jù)圖象CH3OH為生成物，即代表CH3OH濃度變化的曲線為b，則0-4 min內(nèi)，CH3OH的平均反應(yīng)速率===0.15mol/(Lmin)，故答案為：0.15mol/(Lmin)；

(4)①在甲醇燃料電池中，燃料甲醇作負(fù)極，氧氣作正極，電解質(zhì)中的陽(yáng)離子移向正極，所以c口通入的物質(zhì)為氧氣，故答案為：O2；正極；

②當(dāng)6.4g即0.2mol甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí)，根據(jù)總反應(yīng)：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，消耗氧氣0.3mol，即標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.3×22.4=6.72L，故答案為：6.72。