题目

题型：不详难度：来源：

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为： CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH (g)  △H ₁（反应Ⅰ）
该反应的原料CO和H₂本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：
CO(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H ₂＝－283 kJ·mol^－1  (反应Ⅱ)
H₂(g)＋O₂(g)＝H₂O(g)   △H₃＝－242 kJ·mol^－1  (反应Ⅲ)
某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
键能／kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
⑴反应Ⅰ的焓变△H₁＝          。
⑵CH₃OH (g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为：
CH₃OH(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₄
该反应的焓变△H₄＝           。
与CO和H₂相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是                        
                                                                    。
⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为                                                。
为提高甲醇的产率，可以采取的措施有                                   
                                                                     
                                                         （写出3点）。
既能提高产率，又能提高反应速率的措施是                               。
⑷甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH₃OH(l)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)。其工作原理示意图如下：

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式）
②负极的电极反应式为                   。

答案

(16分)⑴－116 kJ·mol^－1                                       （2分）
⑵－651 kJ·mol^－1                                                   （2分）
单位体积供能多；密度大易于运输；单位产能耗氧量较少
（1分，其它合理答案均给分）
⑶K＝                                                  （1分）
降低温度；增加反应气体的压强；将反应生成的甲醇及时冷凝从反应体系中移去。
（3分，其它合理答案均给分）
增加反应气体的压强                             （1分，其它合理答案均给分）
⑷① 如图：                                                        （4分）

②CH₃OH(l)＋H₂O(l)－6e^－＝CO₂(g)＋6H^＋                       （2分）

解析

略