Question

甲醇可作為燃料電池的原料。工業(yè)上利用CO₂和H₂在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。

（1）已知在常溫常壓下：

    ① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol

    ② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH＝－566.0 kJ／mol

    ③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)   ΔH＝－44.0 kJ／mol

寫(xiě)出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：                         。 

（2）甲醇脫氫可制取甲醛CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問(wèn)題：

   ①600K時(shí)，Y點(diǎn)甲醇的υ(逆)         (正)（填“>”或“<”）

   ②從Y點(diǎn)到X點(diǎn)可采取的措施是______________________________________。

   ③有同學(xué)計(jì)算得到在t­₁K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1mol·L^－1。你認(rèn)為正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由                                                                        。

（3）納米級(jí)Cu₂O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中，使用不同方法制得的Cu₂O（Ⅰ）和（Ⅱ）分別進(jìn)行催化CH₃OH的脫氫實(shí)驗(yàn)：CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)

CH₃OH的濃度（mol·L^－1）隨時(shí)間t (min)變化如下表：

序號(hào)	溫度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判斷：實(shí)驗(yàn)①的前20 min的平均反應(yīng)速率 ν(H₂)＝               ；實(shí)驗(yàn)溫度

T₁    T₂（填“>”、“<”）；催化劑的催化效率：實(shí)驗(yàn)①    實(shí)驗(yàn)②（填“>”、“<”）。

（4）電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染，原理是：通電將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后Co³⁺將甲醇氧化成CO₂和H⁺（用石墨烯吸附除去Co²⁺）�，F(xiàn)用如下圖所示裝置模擬上述過(guò)程，則Co²⁺在陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為                  ；除去甲醇的離子方程式為                            。

Answer 1

（1）CH₃OH(l)+ O₂(g) ＝ CO(g) + 2H₂O(l)   ΔH＝﹣442.8 kJ∕mol  （2分）

（2）① > （2分）

   ② 降低溫度和增大壓強(qiáng)（2分）

   ③ 不正確（1分）。

因?yàn)楫?dāng)CH₃OH的起始濃度不同時(shí)，其轉(zhuǎn)化率就不等于90%。（1分）

（3）7.0×10^-5 mol·L^-1 min^-1（2分）  <（1分） <（1分）

（4）Co²⁺－e^-= Co³⁺ (1分）  6Co³⁺+CH₃OH+H₂O ==6Co²⁺+CO₂↑+6H⁺（2分）