以天然气为原料合成*醇，有关热化学方程式如下：①2CH4(g)+O2(g)==2CO(g)+4H2(g)   ...

问题详情：

以天然气为原料合成*醇，有关热化学方程式如下：

①2CH4(g)+O2(g)==2CO(g)+4H2(g)        △H1=-70.8kJ•mol-1

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H2

③2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)    △H3=-251.0 kJ•mol-1

（1）反应②的△H2=________kJ•mol-1；

（2）在体积可变的密闭在器中投入1 mol CO和2 mol H2，在不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强变化如图1所示。

①M 点时，H2 的转化率为_________；压强： p1_______（填“>”“<”或“=”）p2；

②反应速率：N 点v正(CO) _______（填“>”“<”或“=”）M 点v 逆(CO)

③若压强为p1、在1L恒容密闭容器中进行上述反应（起始投料不变），在不同温度下上述反应的平衡常数的对数(IgK)如图2所示。则温度为506K时，平衡常数K=____________， B、C、D、E四点中能正确表示该反应的1gK 与T的关系的点为________________。

④若在2L恒容密闭容器中充入x (x>0)mol H2、2 mol CO、和8 mol CH3OH(g)，在 506 K下进行上述反应。为了使该反应逆向进行，x的范围为________________。

（3）某*醇-空气燃料电池以KOH溶液为电解质溶液。当KOH全部转化成KHCO3时停止放电，写出此时负极的电极反应式______________________________。

【回答】

【*】    (1). -90.1    (2). 50%    (3). >    (4). <    (5). 1    (6). BE    (7). 0<x<4    (8). CH3OH+7OH--6e-=HCO3-+5H2O

【解析】本题主要考查影响化学平衡的外界条件、平衡常数的计算等。

（1）③/2-①/2得反应②的△H2=(△H3-△H1)/2=-90.1kJ•mol-1。

（2）①M 点时，生成0.5mol CH3OH消耗1mol H2，H2 的转化率为1/2=50%；加压平衡右移，CH3OH的物质的量增大，p1时CH3OH的物质的量较大，所以压强： p1>p2。

②M、N点温度相同，M点压强较大，所以反应速率：N 点v正(CO) <M 点v 逆(CO)。

③温度为506K时，1gK =0，平衡常数K=0。该反应为放热反应，K随着温度升高而减小，所以B、C、D、E四点中能正确表示该反应的1gK 与T的关系的点为BE。

④起始浓度c(CO)=1mol/L，c(H2)=0.5xmol/L，c(CH3OH)=4mol/L，浓度商Q==16/x2，为了使该反应逆向进行，要求Q>K，即16/x2>1，x的范围为0<x<4。

（3）KOH全部转化成KHCO3，此时负极的电极反应式CH3OH+7OH--6e-=HCO3-+5H2O。

知识点：化学反应速率 化学平衡

题型：综合题