Question

能源短缺是人类面临的重大问题。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：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)              ΔH₁

     反应II：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)                     ΔH₂

①反应I的平衡常数表达式为K=________________________

②下表所列数据是反应Ⅱ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ΔH_{2________}0，ΔS______0 (填“＞”、“＝”或“＜”＝)。

③对于反应II，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是__________。

A．升高温度                        B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．充入He，使体系总压强增大       D．按原比例再充入 CO和 H₂

④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^-1，则CO的转化率为________，此时的温度为_______(从上表中选择)。

(2)已知在常温常压下：

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

② 2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)   ΔH ＝-566.0 kJ·mol^-1

③ H₂O(g)＝H₂O(l)   ΔH＝-44.0 kJ·mol^-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式____________________。

(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如下图所示的电池装置。

①该电池中OH^-向_______极移动(填“正”或“负”)

②该电池负极的电极反应为_________________________。

③用该电池电解(惰性电极)500mL某CuSO₄溶液，电解一段时间后，为使电解质溶液恢复到原状态，需要向溶液中加入9.8g Cu(OH)₂固体。则原CuSO₄溶液的物质的量浓度为_______________，电解过程中收集到标准状况下的气体体积为__________________。

Answer

(1)①(2分)；②<(1分)；<(1分)；③BD(2分)；④80%(2分)、250℃(2分)

(2)CH3OH(l)+O2(g)→CO (g)+2H2O(l) △H=-442.8kJ·mol-1(2分)

(3)①负(1分)；②CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O(2分)；③0.2mol·L-1(2分)、4.48L(2分)

【解析】略