191问答库 > 能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．（1）工业上一般采用

能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．（1）工业上一般采用

2025-05-06 06:53:54

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回答1：

（1）①表中数据分析，随温度增大，平衡常数减小，说明平衡逆向进行，根据平衡移动原理，升温向吸热反应方向进行，故正向是放热反应，△H₂ ＜0；故答案为：＜；
②CO（g）+2H₂ （g）?CH₃ OH（g）△H₂ ＜0；若容器容积不变，可增加甲醇产率的条件分析：
A、升高温度平衡逆向进行，甲醇产率减小，故A不符合；
B、将CH₃ OH（g）从体系中分离，平衡正向进行，甲醇产增大，故B符合；
C、使用合适的催化剂，改变反应速率，不改变化学平衡，甲醇产率不变，故C不符合；
D、充入He，使体系总压强增大，分压不变，平衡不动，故D不符合；
E、按原比例再充入 CO和 H₂ ，相当于增大体系压强，平衡向气体体积减小的方向进行，即正向进行，甲醇产率增大，故E符合；
故答案为：BE；
③某温度下，将2mol CO和6mol H₂ 充入2L的恒容密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol?L^-1 ，则依据平衡三段式列式计算：
                CO（g）+2H₂ （g）?CH₃ OH（g）
起始量（mol）     2       6           0
变化量（mol）    1.6      3.2         1.6
平衡量（mol）    0.4      2.8         1.6
CO的转化率=

1.6mol

2mol

×100%=80%；
平衡后物质的平衡浓度为：C（CO）=0.2mol/L；C（H₂ ）=1.4mol/L；C（CH₃ OH）=0.8mol/L；
平衡常数K=

C(C H 3 OH)

C(CO)× C 2 ( H 2 )

0.8

0.2×1． 4 2

=2.041L/mol；依据图表可知温度为250°C；
故答案为：80%； 250℃；
④恒温下，1mol CO和nmol H₂ 在一个容积可变的密闭容器中反应达到平衡后，生成a molCH₃ OH．若起始时放入3molCO+3nmolH₂ ，依据恒温恒压容器中达到的平衡是等效平衡，所以容器中生成甲醇物质的量为3a；故答案为：3a；
（2）①依据甲醇燃烧的反应原理，结合如图所示的原电池装置，负极上失电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应；一般燃料在负极上发生反应，氧气再正极发生还原反应；
负极电极反应为：CH₃ OH+8OH^- -6e^- =CO₃ ^2- +6H₂ O；阴离子移向负极；正极电极反应为：O₂ +2H₂ O+4e^- =4OH^- ；
故答案为：负；O₂ +2H₂ O+4e^- =4OH^- ；