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题文
(15分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”).
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5.
①达到平衡时,CO的转化率为____________
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____________
A.2v(H2)=v(CH3OH)B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C.容器内的压强保持不变D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的颜色保持不变    F.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)     △H=﹣akJ·mol﹣1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)                    △H=﹣bkl·mol﹣1
③H2O(g)=H2O(1)                           △H=﹣ckJ·mol1
则CH3OH(1)+O2(g)==CO(g)+2H2O(1)           △H=____________kJ·mol1
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.
①该电池负极的电极反应式为____________________________________.
②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液.
离子
Cu2+
H+
Cl
SO42
c/mol·L﹣1
0.5
2
2
0.5
   电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____________.
题型:填空题难度:中档来源:不详
答案
(1)极性(2分)
(2)60%(2分)   CF(2分,全对得2分,只选1个且正确的得1分,选错1个扣1分)
(3)(b-a-4c)/2(3分)
(4)CH3OH-6e+8OH=CO32+6H2O(3分)  3.2g(3分,数值正确、未写单位的扣1分)

试题分析:(1)甲醇分子中的化学键都是极性键,且甲醇分子结构不对称,故甲醇是极性分子;(2)①根据化学平衡三行式计算,设消耗的一氧化碳物质的量为x;
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始量(mol) 1          2             0
变化量(mol) x       2x         x
平衡量(mol)1-x     2-2x         x
1-x+2-2x+x=3×3/5x=0.6
一氧化碳转化率=60%;②A、2v(H2)=v(CH3OH),没有明确是正、逆反应速率 ,且速率之比不等于化学计量数之比,不能作为平衡标志,错误;B、CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率,均为正反应速率,不能作为平衡标志,错误;C、随着反应的进行,容器内气体的物质的量不断改变,容器内的压强不断改变,若容器内的压强保持不变,说明反应达到平衡状态,正确;D、根据质量守恒定律知,容器内气体质量不变,体积固定,混合气体的密度保持不变,不能说明反应达到平衡状态,错误;E、反应混合气中各组分均为无色气体,混合气体的颜色保持不变,不能说明反应达到平衡状态,错误;F、根据质量守恒定律知,随着反应的进行,容器内气体质量不变,物质的量变化,混合气体的平均相对分子质量不断变化,若混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化,说明反应达到平衡状态,正确;选CF;(3)①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H═-akJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H═-bkJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H═-ckJ•mol-1
依据盖斯定律计算,①/2—②/2+③×2得到热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H═(b-a-4c)/2 kJ·mol﹣1;(4)①由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的燃料电池,通入甲醇的一极发生氧化反应生成碳酸根和水,作原电池的负极,电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;②根据题意知,阳极电极反应为:2Cl  --2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑,  阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu, 2H++2e-=H2↑;阳极氯气和阴极氢气相同,设阳极生成的氧气物质的量为x,阴极上也应生成氢气物质的量x,根据电子守恒将题给数据代入列式:0.4+4x=0.2+0.4+2x,解得x=0.1mol,阳极上收集到氧气的物质的量0.1mol,质量为3.2g。
据魔方格专家权威分析,试题“(15分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下..”主要考查你对  焓变、反应热中和热燃烧热  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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焓变、反应热中和热燃烧热
考点名称:焓变、反应热
  • 反应热,焓变:

    化学能可以转化为热能、电能和光能等,化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。
    1.定义:在化学反应过程中,当生成物和反应物具有相同温度时所放出或吸收的热量,通常叫做化学反应的反应热。在恒温、恒压条件下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应的焓变。
    2.符号:△Ⅳ
    3.单位:kJ·mol-1
    4.产生原因:化学反应过程中旧键断裂吸收的总能量与新键形成释放的总能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化——吸热或放热。
    5.表示方法:放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0.
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