（2011•济南一模）（实验班必做，平行班选作）

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/21 21:00:38

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．
（1）分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数的表达式为K=

c(CH

（1）①可逆反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）的平衡常数k=
c(CH3OH)
c(CO)•c2H(2)，故答案为：
c(CH3OH)
c(CO)•c2H(2)；
②a．随反应进行，气体的物质的量减小，容器内压强减小，容器内的压强不发生变化，说明到达平衡状态，故a正确；
b．CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等，说明正逆反应速率相等，说明到达平衡状态，故b正确；
c．平衡时各组分的浓度、含量不变，说明到达平衡状态，故c正确；
d．一定条件下，单位时间内消耗1mol CO，同时生成1molCH₃OH，都表示正反应速率，自始至终都按此比例进行，不能说明到达平衡状态，故d错误．
故答案为：d；
（2）由图1可知，温度T₁＜T₂，平衡时，温度越高CO的转化率越小，说明升高温度，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故该反应正反应为放热反应；升高温度，平衡向逆反应移动，所以K₁＞K₂，
a．升高温度，平衡向逆反应移动，甲醇产率降低，故a错误；
b．将CH₃OH（g）从体系中分离，平衡向正反应移动，甲醇产率增大，故b正确；
c．使用合适的催化剂，缩短到达平衡时间，不影响平衡移动，甲醇产率不变，故c错误；
d．容器容积不变，充入He（g），使压强增大，但反应混合物的浓度不变，不影响平衡移动，甲醇产率不变，故d错误；
故b可以使甲醇产率增大，故答案为：＜；＞；b；
（3）已知：①2CH₃OH（1）+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（1）△H=-c kJ•mol^-1
由盖斯定律可知，①-②+③×4得2CH₃OH（1）+2O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H=-（a+4c-b） kJ•mol^-1
故答案为：2CH₃OH（1）+2O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）△H=-（a+4c-b） kJ•mol^-1；
（4）由装置图可知，b极通入气体后产生气体，c极通入气体后产生水，故b极通入为甲醇，c极通入的是氧气，原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，氧气在正极放电，与氢离子结合生成水，正极电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案为：甲醇；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O；
（5）电解池阳极发生氧化反应，金属Al放电Al-3e^-=Al³⁺，生成Al³⁺，Al³⁺与HCO₃^-发生双水解Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+CO₂↑，生成Al（OH）₃溶液变浑浊，
故答案为：Al-3e^-=Al³⁺，Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+CO₂↑．

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