甲醇是基础有机化工原料和新型清洁燃料,广泛用于制造各种燃料电池。工业上以甲烷和水蒸气为原料制备甲醇,反应过程如下。反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+

甲醇是基础有机化工原料和新型清洁燃料,广泛用于制造各种燃料电池。工业上以甲烷和水蒸气为原料制备甲醇,反应过程如下。反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+

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甲醇是基础有机化工原料和新型清洁燃料,广泛用于制造各种燃料电池。工业上以甲烷和水蒸气为原料制备甲醇,反应过程如下。
反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
(1)如图是反应1进行过程中的能量变化示意图。根据图象判断,升高温度,反应I的平衡常数将____________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。反应I的逆反应的活化能为___________(用含E1、E2的表达式表示)
(2)已知在催化剂和一定压强下,反应?能自发进行。若保持容器容积不变,下列措施可增加该反应中CO转化率的是___________(填字母)。
A.适当降低温度
B.将甲醇从反应体系中分离出来
C.充入He,使体系总压强增大
D.按原比例再充入CO和H2
(3)一种甲醇燃料电池以多孔石墨为电极,一极通入甲醇蒸气,另一极通入氧气,电解质溶液为4L 1 moI/L的KOH溶液。当有3 mol甲醇放电时,电解质溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为_________________
(4)下图甲是一种甲醇燃料电池的结构示意图,甲醇提供质子和电子,电子经外电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。
①M电极的电极反应式为______________________________。
②以上述电池做电源,用乙图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现Al电极附近逐渐变浑浊并有气泡逸出,原因是(用离子方程式表示):______________。Al电极应接燃料电池的___________(填“M”或“N”)极。
答案
(1)增大;E1-E2
(2)ABD
(3)c(K+)>>c(OH-)>c(H+)
(4)①CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+;②Al+3HCO3-- 3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑;N
举一反三
下列有关溶液中粒子浓度的关系式中,正确的是   
用0.1 mol/L CH2COOH溶液滴定 20 mL0.1 moI/L NaOH溶液的滴定曲线
[     ]
A.将等体积的pH分别为3和4的醋酸溶液完全中和时消耗氢氧化钠的物质的量,前者是后者的10倍   
B.若H2A是二元弱酸,则0.1 mol·L-1 NaHA溶液中:c(Na+) =2c(A2- )+c(HA-)+c(H2A)   
C.CH3COOH溶液与NaOH溶液恰好中和时,溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)   
D.如图曲线上a点对应的溶液中各离子浓度的关系:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+ 2c(CH3COOH)     
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下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序不正确的是[     ]
A、10mL0.1mol/L氨水与10mL0.1mol/L盐酸混合:
B、10mL1mol/LNH4Cl溶液与5mL2mol/LNaOH溶液混合:
C、溶液与溶液混合:
 
D、将pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合后:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+
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常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液分别滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 盐酸和20. 00 mL 0.1000 mol/L 醋酸溶液,得到2条滴定曲线,如下图所示。下列说法正确的是(A表示Cl
CH3COO
[     ]
A.滴定盐酸的曲线是图2   
B.达到B、D状态时,两溶液中离子浓度均为 c(Na) = c(A)
C.达到B、E状态时,反应消耗的n(CH3COOH)>n(HCl) 
D.当0 mL<V(NaOH)<20. 00 mL时,对应混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序均为
c(A) >c(Na+)>c(H+)>c(OH)
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将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度关系正确的是   [     ]
A.c(NH4+)>c(Cl)>c(H+)>c(OH)     
B.c(NH4+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)   
C.c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)     
D.c(Cl)>c(NH4+)>c(OH)>c(H+)
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有下列四种溶液(均无气体逸出)  
A.0.01mol/L的H2CO3溶液    
B.0.01mol/L的NaHCO3溶液  
C.0.02mol/L的HCl与0.04mol/L的NaHCO3溶液等体积混合液  
D.0.02mol/L的NaOH与0.02 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合液 
据此,填写下列空白(填代号) 
(1) c(H+) 最大的是______________; 
(2) c(H2CO3) 最大的是______________;                   
(3) c(HCO3) 最大的是____________;
(4) c(CO32-) 最大的是_____________ ;
(5) c(HCO3) 最小的是____________。
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