开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题．氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2C
题型：不详难度：来源：
（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H1=-1275.6kJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0kJ•mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H3=-44.0kJ•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：______．
（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a．则，Pl______P2；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）的大小顺序为______．（填“＜”、“＞”“=”）
②100℃时，将1molCH4和2molH2O通入容积为100L的反应室，反应达平衡的标志是：______．
a．容器内气体密度恒定
b．单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
c．容器的压强恒定
d．3v正（CH4）=v逆（H2）
如果达到平衡时CH4的转化率为0.5，则100℃时该反应的平衡常数K=______
（3）某实验小组利用CO（g）、O2（g）、KOH（aq）设计成如图b所示的电池装置，负极的电极反应式为______．用该原电池做电源，常温下，用惰性电极电解200mL饱和食盐水（足量），消耗的标准状况下的CO224mL，则溶液的pH=______．（不考虑溶液体积的变化）
（4）氢氧燃料电池的三大优点是：______、______、能连续工作．
答案
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
由盖斯定律，①-②+③×4得：
2CH3OH（l）+2O2（g）═2CO（g）+4H2O（l），故△H=-1275.6kJ∕mol-（-566.0kJ/mol）+（-44.0kJ/mol）×4=-885.6kJ∕mol，
所以其热化学反应方程式为：CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ∕mol，
故答案为：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=-442.8kJ•mol-1；
（2）①根据一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系图知道，温度不变，则增大压强，平衡CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）逆向移动，甲烷的转化率减小，所以Pl＜P2，压强不变升高温度，甲烷的转化率会增大，平衡正向进行，所以反应是吸热反应，温度越高，K越大，A、B、C三点处对应的温度是逐渐升高的，所以平衡常数（KA、KB、KC）的大小顺序为KC＞KB＞KA，
故答案为：＜；KC＞KB＞KA；
②a．容器内气体密度=
| m |
| V |
b．单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2，只能说明正反应速率，不能证明正逆反应速率相等，不一定平衡，故错误；
c．反应是前后系数和变化的反应，当容器的压强恒定，则达到了平衡，故正确；
d．3v正（CH4）=v逆（H2），能体现v（正）=v（逆），故正确．
故选cd．
CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）
初始浓度：0.01 0.0200
变化浓度：0.005 0.0050.0050.015
平衡浓度：0.0050.015 0.0050.015
所以平衡常数K=
| 0.0153×0.005 |
| 0.005×0.015 |
故答案为：cd；2.25×10-4（mol/L）2；
（3）在CO（g）、O2（g）、KOH（aq）设计成的燃料电池装置中，CO发生氧化反应，在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根与水，负极电极反应式为：CO-2e-+4OH-=CO32-+2H2O，用该原电池做电源，常温下，用惰性电极电解200mL饱和食盐水（足量），当消耗的标准状况下的CO224mL极0.01mol时，转移电子是0.02mol，根据电解氯化钠的反应方程式：2NaCl+2H2O
| ||
| 0.02mol |
| 0.2L |
（4）原电池具有能量利用率高的特点，氢氧燃料电池的产物是水，无污染，环保，故答案为：能量利用率高；无污染，环保．
举一反三
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料．已知：H2（g）+
| 1 |
| 2 |
C（s）+
| 1 |
| 2 |
②洗涤含SO2的烟气．以下物质可作洗涤剂的是______（填序号）：
a．Ca（OH）2b．CaCl2 c．Na2CO3d．NaHSO3
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．在密闭容器中充有10molCO与20molH2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图1所示．
①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n（M）总：n（N）总=______．
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为______．
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染．
①催化硝化法中，用H2将NO3-还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强．则该反应离子方程式为______．
②电化学降解NO3-的原理如图2所示，电源正极为______（填“a”或“b”）；若总反应为4NO3-+4H+
| ||
H2O（g）=H2（g）+
O2（g）；△H=+241.8kJ/molH2（g）+
O2（g）=H2O（l）；△H=-285.8kJ/mol当1g液态水变为水蒸气时，其热量变化是（ ）
| A．吸热88kJ | B．吸热44kJ |
| C．放热44kJ | D．吸热2.44kJ |
| 已知下列热化学方程式： ①Fe2O3（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H=-25kJ•mol-1 ②3Fe2O3（s）+CO（g）═2Fe3O4（s）+CO2（g）△H=-47kJ•mol-1 则下列关于Fe3O4（s）被CO还原成Fe（s）和CO2的热化学方程式的书写中正确的是（ ） |