题目

题型：模拟题难度：来源：

甲醇是基础有机化工原料和新型清洁燃料，广泛用于制造各种燃料电池。工业上以甲烷和水蒸气为原料制备甲醇，反应过程如下。
反应Ⅰ：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) △H1
反应Ⅱ：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H2
(1)如图是反应1进行过程中的能量变化示意图。根据图象判断，升高温度，反应I的平衡常数将____________ （填“增大”、“减小”或“不变”）。反应I的逆反应的活化能为___________（用含E1、E2的表达式表示）
(2)已知在催化剂和一定压强下，反应?能自发进行。若保持容器容积不变，下列措施可增加该反应中CO转化率的是___________（填字母）。
A．适当降低温度
B．将甲醇从反应体系中分离出来
C．充入He，使体系总压强增大
D．按原比例再充入CO和H₂
(3)一种甲醇燃料电池以多孔石墨为电极，一极通入甲醇蒸气，另一极通入氧气，电解质溶液为4L 1 moI/L的KOH溶液。当有3 mol甲醇放电时，电解质溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为_________________
(4)下图甲是一种甲醇燃料电池的结构示意图，甲醇提供质子和电子，电子经外电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH₃OH+3O₂2CO₂+4H₂O。
①M电极的电极反应式为______________________________。
②以上述电池做电源，用乙图所示装置，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现Al电极附近逐渐变浑浊并有气泡逸出，原因是（用离子方程式表示）：______________。Al电极应接燃料电池的___________（填“M”或“N”）极。

答案

(1)增大；E1-E2
(2)ABD
(3)c(K⁺)>>c(OH^-)>c(H⁺)
(4)①CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺；②Al+3HCO₃^-- 3e^-=Al(OH)₃↓+3CO₂↑；N