Question

（17分）甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇： CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)。
（1）分析該反應并回答下列問題：
①平衡常數(shù)表達式為K=                  。
②下列各項中，不能夠說明該反應已達到平衡的是______________（填序號）。
a. 恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化
b. 一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
c. 一定條件下，CO、H₂和CH₃OH的濃度保持不變
d. 一定條件下，單位時間內(nèi)消耗2 mol CO，同時生成1 mol CH₃OH
（2）下圖是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線。

①該反應的焓變ΔH____________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②T₁和T₂溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K₁____________K₂(填“＞”、“＜”或“＝”)。
③若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是______________。
a. 升高溫度b. 將CH₃OH(g)從體系中分離
c. 使用合適的催化劑d. 充入He，使體系總壓強增大
（3）已知在常溫常壓下：
① 2CH₃OH(l)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)ΔH＝-a kJ·mol^-1
② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH＝-b kJ·mol^-1
③ H₂O(g)= H₂O(l) ΔH＝-c kJ·mol-1
則，CH₃OH(l)+O₂(g) =CO(g)+2H₂O(l)  ΔH＝______________kJ·mol^-1。
（4） 2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質(zhì)為____________, c口通入的物質(zhì)為__________。
②該電池正極的電極反應式為:_______________________________。
③工作一段時間后，當6.4 g甲醇完全反應生成CO₂時，有___________N_A個電子轉移。

（5）以上述電池做電源，用上圖所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關的電極反應式和離子方程式表示）：
_______________________________________________________，
_______________________________________________________。

Answer 1

（17分）
（1）①K=［CH₃OH］/［CO］［H₂］2(1分);② d（1分）
（2）① <（1分）② >（1分）③b（1分）
（3）（b-a-4c）/2（3分）
（4）① CH₃OH（1分）;O₂（1分）② O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O（2分）;③ 1.2（2分）
（5） Al→Al³⁺+3e^-（1分）Al³⁺+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑（2分）

解析