Question

(15分) 能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

     反应I：  CO(g) ＋ 2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH₁

     反应II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)  ΔH₂

① 上述反应符合“原子经济”原则的是      （填“I”或“Ⅱ”）。

② 下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

由表中数据判断ΔH₁       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。     

③ 某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，则CO的转化率为        。

（2）已知在常温常压下：

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

请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为                。

（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应为                           。

②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为

                                                      。

Answer

（1）① I   （2分） ② ＜   ③ 80%      （各2分）

（2） 442.8 kJ（3分）

（3）① O2 + 2H2O + 4e- =  4OH-         （3分）

② 2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O             （3分）