Question

【題目】甲醇既是重要的化工原料，又是電動(dòng)公交車的清潔能源，利用水煤氣在一定條件下含成甲醇，發(fā)生的反應(yīng)為：？
已知CO、、的燃燒熱分別為283.0kJ/mol，285.8kJ/mol，726.5kJ/mol，則______。
在一容積為2L的恒容密閉容器中加入CO和，發(fā)生如下反應(yīng)：CO，實(shí)驗(yàn)測得和下，甲醇的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如表所示，下列說法正確的是

時(shí)間 溫度	10min	20min	30min	40min	50min	60min

由上述數(shù)據(jù)可以判斷：______
時(shí)，的平均反應(yīng)速率______。
該反應(yīng)達(dá)到平衡后，為同時(shí)提高反應(yīng)速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是______選填編號。
A 改用高效催化劑升高溫度縮小容器體積 分離出甲醇 增加CO的濃度
若保持不變，起始時(shí)加入CO、、的物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)到平衡時(shí)，仍與原平衡等效，則a、b、c應(yīng)該滿足的條件______。
當(dāng)反應(yīng)在達(dá)到20min時(shí)，控制體積不變，迅速將，，同時(shí)投入體系中，后在恒壓條件下，反應(yīng)在40min時(shí)達(dá)到平衡，請?jiān)趫D中畫出20~40min內(nèi)容器中濃度的變化趨勢曲線：______

在以為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為______；理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗2mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為1162.4kJ，則該燃料電池的理論效率為______。燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比

Answer 1

【答案】 C、E ，

【解析】

根據(jù)已知的燃燒熱書寫熱化學(xué)方程式，推導(dǎo)所求反應(yīng)，再根據(jù)蓋斯定律計(jì)算所求反應(yīng)的焓變；

反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高不利于反應(yīng)正向進(jìn)行；

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算的生成速率，再由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算的消耗速率；

該反應(yīng)達(dá)到平衡后，為同時(shí)提高反應(yīng)速率和甲醇的生成量，從濃度，壓強(qiáng)，溫度角度逐項(xiàng)分析；

與原平衡等效，即將反應(yīng)物一邊倒時(shí)，與原反應(yīng)物一致；

反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系壓強(qiáng)減小，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行；

原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為酸性，轉(zhuǎn)化為和，據(jù)此寫出負(fù)極的電極反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)的熱量變化計(jì)算。

已知：，

，

，

CO，反應(yīng)可由得到，根據(jù)蓋斯定律，該反應(yīng)的焓變?yōu)?/span>，

故答案為：；

反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡時(shí)甲醇含量降低，所以溫度，

故答案為：；

時(shí)，內(nèi)，的生成速率為，由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則的消耗速率為，

故答案為：；

改用高效催化劑，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)平衡，故A不選；

B.升高溫度有利于加快化學(xué)反應(yīng)速率，但不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，不利于提高產(chǎn)量，故B不選；

C.縮小容器體積相當(dāng)于加壓，有利于加快化學(xué)反應(yīng)速率，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，即有利于提高產(chǎn)量，故C選；

D.分離出甲醇減小逆反應(yīng)速率，瞬時(shí)不改變正反應(yīng)速率，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，故D不選；

E.增加CO的濃度增大正反應(yīng)速率，瞬時(shí)速率不變，但隨之不斷增大達(dá)到新平衡，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，即有利于提高產(chǎn)量，故E選，

故答案為：C、E；

溫度下，平衡時(shí)，則，，保持不變，起始時(shí)加入CO、、的物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)到平衡時(shí)，仍與原平衡等效，將反應(yīng)物一邊倒，等效為起始時(shí)，，則，，

故答案為：，；

反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體系壓強(qiáng)減小，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，所以恒壓條件下，反應(yīng)在40min時(shí)達(dá)到平衡，變化趨勢圖為：，

故答案為：；

原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為酸性，轉(zhuǎn)化為和，則負(fù)極的電極反應(yīng)為：，理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗2mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為1162.4kJ，2mol甲醇完全燃燒釋放的熱量為，所以該燃料電池的理論效率為，

故答案為：；。