甲醇为什么是可再生能源？
虽然化石燃料是不可再生资源，但甲醇是可以通过工业条件人工合成的。不可再生能源是指可以从自然界直接获取的能源。重点字是直接，所以不能因为化石能源为不可再生能源，就判断生成的甲醇就为不可再生的。
甲醇作为一种（碳、氢）能量的载体，本质洁净，其
常温常压
液态的基本物理属性，使得储、运、用来以及
能量形式
的转换更加安全便捷。
甲醇由于来源广泛源、经济体量巨大、
全产业链
可持续发展，已逐步为全球业界公认是一种理想的新型清洁可再生燃料。
甲醇燃料
优良的环保性更令人瞩目。根据中科院报告显示，甲醇燃料等
热值
替代燃煤、燃油，可减少80%以上2113的PM2.5、95%以上的
SO2
、90%以上的NOx、50%以上的CO2，减排效果十分显著。甲醇将是世界
绿色发展
时代新能源的重要选择。
甲醇与汽油燃烧特性相近，符合
内燃机设计
要求；
燃点
高5261于汽油，自燃自爆风险较低
甲醇属于低毒毒性，较4102汽油毒性更低。根据《
职业性接触毒物危害程度分级
》（GBZ230-2010）计算出甲醇的毒物
危害指数
（数值越高，危害越大）为20，汽油的28，均为轻度危害。只要严格遵守操作流程，尽量减少甲醇的泄露，避免直接进入消化系1653统，甲醇是不会对人体造成伤害的。
| （16分） （1）CH 3 OH(g)+3/2O 2 (g)=CO 2 (g)+2H 2 O(l) △H=—725.8kJ/mol （共3分，化学方程式1分，△H 2分。如果甲醇的系数不是1扣2分，状态符号不全扣1分，△H漏单位扣1分） （2）①b（2分）②AC（2分，全对2分，选对1 个得1分，有错得0分。） ③ 12（3分，有单位且正确也给分） ④（3分，全对才得分，不标P 1 、P 2 不给分）
（3）1.82×10 － 3 （3分，多写单位不扣分，有效数字错扣1分） |
| 试题分析：（1）依题意，根据盖斯定律和燃烧热的定义，由①/2—②×2可得：CH 3 OH(g)+3/2O 2 (g)=CO 2 (g)+2H 2 O(l) △H=—725.8kJ/mol；（2）①读图，曲线a、b表示活化能不同，说明b使用了催化剂，降低该反应的活化能；②正反应是气体物质的量增大的方向，未达平衡时容器中混合气体总的物质的量增大，因此压强增大，若压强不变，说明各组分物质的量不变，即达到平衡，故A正确；由于混合气体的密度等于混合气体的总质量除以密闭容器的容积，由于各组分都是气体，根据质量守恒定律推断混合气体的总质量始终不变，因此密度不变不能说明达到平衡，故B错误；用不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学方程式中的系数之比，说明达到平衡，故C正确；各组分的物质的量不随时间改变能说明达到平衡，但两反应物的物质的量之比不随时间改变，则不能说明达到平衡，故D错误；③由读图可推断该反应中各组分（起始、变化、平衡）浓度，则： CO(g) + 2H 2 (g) CH 3 OH(g) 起始浓度/ mol?Lˉ 1 1.00 2.00 0 变化浓度/ mol?Lˉ 1 0.75 1.50 0.75 平衡浓度/ mol?Lˉ 1 0.25 0.50 0.75 K=c(CH 3 OH)/[c(CO)?c 2 (H 2 ))]=" 0.75/[" 0.25××0.50 2 ]=12 ④正反应是气体体积减小的反应，根据化学反应自发进行的规律推断，逆反应能自发进行的原因是符合熵判据，正反应能自发的原因是符合焓判据，所以正反应是放热反应，其它条件不变时，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲醇百分含量减小；增大压强平衡向正反应方向移动，甲醇百分含量增大；因此画图要点是：P 1 、P 2 时甲醇百分含量都随温度升高逐渐减小，P 2 时甲醇百分含量—温度曲线高于P 1 ； （3）两溶液混合导致相互稀释，根据稀释定律：c 1 ?V 1 =c 2 ?V 2 ，则混合后氯化钙和硫酸钠溶液的浓度都要减半；因此钙离子浓度为c/2 mol·L －1 ，硫酸根离子浓度为1.00×10 －2 mol·L －1 ，由于K sp (CaSO 4 )=c(Ca 2+ )?c(SO 4 2 － )，则c/2×1.00×10 －2 =9.10×10 －6 ，即c=1.82×10 －3 ；根据溶度积规则，只有Q c (CaSO 4 )>K sp (CaSO 4 )时，才能形成硫酸钙的过饱和溶液，才有沉淀析出，则c最小值为1.82×10 －3 。 |
故答案为：b；放热；
（2）A．CO的起始浓度为1moL/L，体积为2L，则起始充入的CO为2mol，故a错误；
B．增加CO浓度，平衡向正方向移动，H2的转化率增大，故b正确；
C．由于反应前后气体的体积不等，则容器中压强恒定时，反应已达到平衡状态，故c正确；
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1mol CO和2mol H2，相当于在原来的基础上缩小体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，则平衡时
| n(CH3OH) |
| n(CO) |
故答案为：bcd；
（3）从反应开始到建立平衡，v（CO）=
| 1mol/L?0.25mol/L |
| 10min |
则v（H2）=2v（CO）=0.15moL/（L?min），
平衡时：c（CO）=0.25mol/L，c（CH3OH）=0.75mol/L，
则消耗n（CO）=0.75mol/L×2L=1.5mol，消耗的n（H2）=3mol，
平衡时c（H2）=
| 4mol?3mol |
| 2L |
k=
| 0.75 |
| 0.25×0．52 |
故答案为：0.15moL/（L?min）；12；
（4）增大压强，平衡向正反应方向移动，则甲醇的百分含量增大，温度升高，平衡向逆反应方向移动，甲醇的百分含量降低，则图象可为，
故答案为：．
甲醇的优点是燃烧彻底、挥发性低，所排放的碳氢化合物、氧化氮和一氧化碳等有害气体少
| （1）①A．无论是否达到平衡状态，都存在生成甲醇的速率与生成水的速率相等，不能用来判断平衡状态的标志，故A错误； B．
C．反应前后气体的化学计量数不等，恒容容器中，体系的压强不再改变，说明达到平衡状态，故C正确； D．化学反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，无论是否达到平衡状态，恒容容器中，混合气体密度都不发生改变，不能判断是否达到平衡，故D错误． 故答案为：C； ②由方程式可知，反应生成气体的物质的量减少，则△S＜0，反应能自发进行，应满足△G=△H-T?△S＜0，则△H 2 ＜0， 故答案为：＜；＜； ③A．由①可知，该反应放热，升温，平衡向逆反应方向移动，甲醇产率减小，故A错误； B．将CH 3 OH（g）从体系中分离，平衡向正反应方向移动，甲醇产率增大，故B正确； C．充入He，使体系总压强增大，各物质的浓度不变，平衡不移动，故C错误 D．按原比例再充入CO 2 和H 2 ，由等效平衡可知平衡正向移动，甲醇产率增大，故D正确； 故选：BD． ④设一氧化碳的变化量为x，则 CO（g）+2H 2 （g）?CH 3 OH（g） 初始浓度（mol/L） 1 3 0 变化浓度（mol/L） 0.8 1.6 0.8 平衡浓度（mol/L） 0.2 2.4 0.8 则CO的转化率=
故答案为：80%；2.04； （2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的反应CH 3 OH（l）+O 2 （g）=CO（g）+2H 2 O（l）和反应①2CH 3 OH（l）+3O 2 （g）=2CO 2 （g）+4H 2 O（g）△H=-1275.6kJ/mol，②2CO （g）+O 2 （g）=2CO 2 （g）△H=-566.0kJ/mol，③H 2 O（g）=H 2 O（l） △H=-44.0kJ/mol之间的关系为：①×
故答案为：CH 3 OH（l）+O 2 （g）=CO（g）+2H 2 O（l）△H=-442.8kJ∕mol． |
可再生能源（英语：Renewable Energy）是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。
以上，生物法乙醇或甲醇可以作为可再生能源。
（2）甲醇燃烧的反应原理是：正极反应一定是氧气得电子的过程，在碱性环境下，得到氢氧根离子，即O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
②所有燃料电池的总反应是燃料的燃烧反应，溶液的pH减小，说明电解质氢氧化钾被消耗，即2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，故答案为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O；
（3）①0～5min这段时间所消耗的甲烷的浓度为0.5mol/L，根据热化学方程式CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g），△H═+206kJ/mol的含义，所以消耗的甲烷的浓度为0.5mol/L时，吸收的热量为：
| 1 |
| 2 |
②进行到5min钟时，甲烷的浓度为0.5mol/L，所以水蒸气以及一氧化碳的浓度为0.5mol/L，氢气的为1.5mol/L，据K=
| [CO][ H2]3 |
| [CH4] [H2O] |
| 0.5×1.53 |
| 0.5×0.5 |
③当反应进行到8min时，甲烷的浓度减小，所以是增加了水蒸气的量，设加入的水蒸气的量为x，则：
CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）
初始浓度：1 1 0 0
变化浓度：0.75 0.75 0.75 2.25
8min钟末浓度：0.25 1+x-0.75 0.75 2.25
则Qc=
| 0.75×2.253 |
| 0.25×(1+x?0.75) |
解得x=4.8125，所以8min时c（H2O）=4.8125+0.25=5.0625≈5.1（mol/L）．
故答案为：5.1．
