Question

【題目】甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。因此甲醇被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：

反應(yīng)A：

反應(yīng)B：

①對(duì)于反應(yīng)A達(dá)平衡后，若容器容積不變，下列措施可增加轉(zhuǎn)化率的是_______。

A.升高溫度 增加的量

C.充入He，使體系總壓強(qiáng)增大 按原比例再充入和

②對(duì)于反應(yīng)A，保持其它條件不變，采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種催化劑，反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后，的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)體系的溫度變化如圖所示：

點(diǎn)中反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_________，理由是_____；的轉(zhuǎn)化率a點(diǎn)比c點(diǎn)高的原因是_____。

③某溫度下，將和，充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測(cè)得，則該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______________。

(2)在溫度時(shí)，將/span>和充入一恒容密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_________。

(3)在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_____。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗所能產(chǎn)生的最大電能為695kJ，則該燃料電池的理論效率為____________保留三位有效數(shù)字已知：的燃燒熱；燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比。

Answer 1

【答案】 對(duì)同一可逆反應(yīng)，其它條件相同，采用不同催化劑，達(dá)到平衡時(shí)，同種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變 a點(diǎn)催化效率高，反應(yīng)快，的轉(zhuǎn)化率大

【解析】

（1）①A．反應(yīng)A為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，降低的轉(zhuǎn)化率；故A錯(cuò)誤

B．增加的量提高了反應(yīng)物濃度，使得化學(xué)平衡正向移動(dòng)，提高的轉(zhuǎn)化率，故B正確；

C．對(duì)于容積恒定的容器中，充入He，使體系總壓強(qiáng)增大但是各物質(zhì)分壓不變，化學(xué)平衡不移動(dòng)，的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；

D．按原比例再充入和等同于增大壓縮容器增大壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，即反應(yīng)A的正向，從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，故D正確；

故答案為：BD；

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種催化劑對(duì)反應(yīng)速率有影響，但對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)有影響，故在其他條件相同時(shí)，三者具有相同的化學(xué)平衡狀態(tài)，由此可知d點(diǎn)才是化學(xué)平衡狀態(tài)；相同溫度條件下a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率之所以大于c點(diǎn)轉(zhuǎn)化率應(yīng)考慮是I、III兩種催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響不同導(dǎo)致的；

故答案為：d；對(duì)同一可逆反應(yīng)，其它條件相同，采用不同催化劑，達(dá)到平衡時(shí)，同種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變；a點(diǎn)催化效率高，反應(yīng)快，的轉(zhuǎn)化率大；

③

該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，

故答案為：；

（2）

在同溫同體積條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比等于相應(yīng)物質(zhì)的量之比：，故答案為：；

（3）甲醇為負(fù)極反應(yīng)物，在酸性電解質(zhì)溶液中產(chǎn)物為二氧化碳，結(jié)合原子守恒和電荷守恒的電極反應(yīng)為：；該燃料電池消耗所能產(chǎn)生的最大電能為695kJ，的燃燒熱；則該燃料電池的理論效率為故答案為：； 。