甲醇为什么是可再生能源

（1）①图表分析判断，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应，△H＜0；

故答案为：＜；

②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L密闭容器中充分反应，4分钟后反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.4mol，依据化学平衡三段式列式计算；

               CO（g）+2H2（g）?CH3OH（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的反应速率=

1.6mol 2L

4min

=0.2mol/（L?min）

平衡状态气体压强和起始压强之比等于气体物质的量之比P（平衡）：P（起始）=（0.4+2.8+1.6）：（2+6）=4.8：8=0.6；

故答案为：0.2mol/（L?min），0.6；

（2）CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），反应的平衡常数K=

c(H2O)c(CH3OH)

c(CO2)c3(H2)

；

为了加快反应Ⅱ的反应速率，并且提高H2的转化率；

a．增大CO2的浓度，增大氢气的转化率，平衡正向进行，反应速率加快，故a符合；

b．增大H2的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，氢气的转化率减小，故b不符合；

c．增大压强，反应速率增大，平衡正向进行，氢气转化率增大，故c符合；

d．加入催化剂改变化学反应速率不改变化学平衡，氢气转化率不变，故d不符合；

故答案为：K=

c(H2O)c(CH3OH)

c(CO2)c3(H2)

，a、c；

（3）反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1

反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2

依据盖斯定律反应Ⅰ-反应Ⅱ得到CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=△H1-△H2；

图表中数据保持氢气初始浓度不变，一氧化碳浓度增大一倍，达到平衡所需时间缩短4分钟，所以分析判断n=4min；

故答案为：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=△H1-△H2 、4；

（4）甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池，燃料电池中燃料在原电池负极发生氧化反应，甲醇失电子在碱溶液中生成碳酸钾，该电池中甲醇发生反应的一极为负极，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

故答案为：负，CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

（5）用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，每消耗0.2mol CH3OH，转移电子1.2mol，阴极电极反应为2H++2e-=H2↑，产生标况下气体的体积=0.6mol×22.4L/mol=13.44L；

故答案为：13.44．

（1）K=

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

由表中数据可知温度升高，K值减小，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应即为放热反应△H＜0，

故答案为：

c(CH3OH)

c(CO)c2(H2)

；＜；

（2）将1mol的H2 和 1mol 的 CO充入 1L 恒容密闭反应器中，达到平衡后，容器内的压强为开始时的60%，设一氧化碳反应物质的量x

              2H2（g）+CO（g）═CH3OH（g）

起始量（mol）  1        1         0

变化量（mol）  2x       x         x

平衡量（mol） 1-2x     1-x        x

1-2x+1-x+x=（1+1）×60%

x=0.4mol，

CO的平衡转化率=

0.4mol

1mol

×100%=40%；

答：CO的平衡转化率为40%；

（3）在其他条件不变的情况下，将容器的容积压缩到原来的

1

2

，体系压强增大，各组分浓度增大，平衡常数不变；

A、将容器的容积压缩到原来的

1

2

，各组分浓度均增大，故A错误；

B、将容器的容积压缩到原来的

1

2

，各组分浓度均增大，正逆反应速率都增大，故B错误；

C、将容器的容积压缩到原来的

1

2

，体系压强增大，化学平衡正向移动，CH3OH的物质的量增加，故C正确；

D、将容器的容积压缩到原来的

1

2

，体系压强增大，化学平衡正向移动，CH3OH 的物质的量增大，H2的物质的量减小，又处于同一容器V相同，所以c（H2）/c（CH3OH）减小，故D正确；

故答案为：CD；

（4）由表中数据可知温度降低，化学反应速率减小，平衡正向移动，H2的转化率增大；温度升高，化学反应速率增大，平衡逆向移动，H2的转化率减小，则350℃时H2的转化率随时间的变化示意图为，故答案为：．

(1)d (2)> (3)CH 3 OH；O 2 +4H + +4e - ＝2H 2 O；1．2

（1）化学平衡常数K＝

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

，故答案为：

c(CH3OH)

c(CO)．c2(H2)

；

（2）根据“先拐先平数值大”知T2＞T1，升高温度CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，△H＜0，故答案为：＜；

②A．升高温度，平衡向逆反应方向移动，则减少甲醇产率，故错误；

B．将CH3OH（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，则增加甲醇产率，故正确；

C．使用合适的催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，所以不能甲醇产率不变，故错误；

D．充入He，使体系总压强增大，但反应物、生成物浓度不变，则平衡不移动，甲醇的产率不变，故错误；

故选B；          

（3）①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-a kJ?mol-1

②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-b kJ?mol-1

③H2O（g）═H2O（l）△H=-c kJ?mol-1

将方程式

①?②+4③

2

得CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=

b?a?4c

2

，

故答案为：

b?a?4c

2

．

由于甲醇用完之后，还可以再生产。

甲醇的生产，主要是合成法，尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为：

H2 + CO → CH3OH

合成甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料，经造气净化（脱硫）变换，除去二氧化碳，配制成一定的合成气（一氧化碳和氢）。在不同的催化剂存在下，选用不同的工艺条件。单产甲醇（分高压法低压和中压法），或与合成氨联产甲醇（联醇法）。将合成后的粗甲醇，经预精馏脱除甲醚，精馏而得成品甲醇。

（1） ①  I ②  < ③ 0．6 （2）442．8 KJ  （3）CH 3 OH+8OH - -6e -  = CO 3 2- +6H 2 O0．3N A    负极

试题分析：（1）原子经济就是反应物的原子全部转化为生成物。选择反应I的化合反应。由图可知：T 2 >T 1 。升高温度甲醇的物质的量减少，说明升高温度化学平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理：升高温度化学平衡向吸热反应方向移动。即逆反应方向是吸热反应，所以正反应是放热反应。故△H 2 <0．③反应开始时C（CO 2 ）="1mol/L," C(H 2 )=3mol/L由于达到平衡后，测得c(CO 2 )= 0．2 mol/L，CO 2 改变浓度是0．8mol/L,所以H 2 改变浓度为2．4mol/L． H 2 平衡浓度为0．6mol/L．产生的甲醇、水蒸汽的浓度都是0．8mol/L．平衡时总浓度是2．4mol/L,而开始时总浓度是4mol/L。所以这时的压强是开始的2．4mol/L÷4mol/L=0．6倍。（2）①-②+③×4得：2CH 3 OH(l) + 2O 2 (g) =" 2CO" (g) + 4H 2 O(l) ΔH =-1275．6 kJ/molΔH =-885．6 kJ/mol。所以产生1mol一氧化碳和液态水放出的热量为442．8 KJ．（3）甲醇燃料电池的负极是通入甲醇的电极，电极反应为CH 3 OH+8OH - -6e -  = CO 3 2- +6H 2 O。每摩尔的甲醇反应转移电子9摩尔。消耗甲醇1．6克时，n(CH 3 OH)=1．6g÷32g/mol=0．05mol,所以转移电子0．3 N A 。 ③若以此燃料电池为铅蓄电池充电，则应将图中右侧电极连接蓄电池的负极。