填空题 23．（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO(g) ＋ 2H2(g) 
CH3OH(g) ΔH；
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
|
K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
|
①根据表中数据可判断ΔH
0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将
（填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。
（2）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极 的电极反应式为：
，随着反应的不断进行溶液的pH
(填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为：
；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为
mL（标况下）。
填空题 23．（12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO(g) ＋ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH；
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
|
K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
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①根据表中数据可判断ΔH
0 （填“＞”、“＝”或“＜”）。
②在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将
（填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）。
（2）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为：
，随着反应的不断进行溶液的pH
(填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为：
；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为
mL（标况下）。
本题答案：(1)①＜ ②向正反应方向进行
(2) CH
本题解析：
试题分析：根据所给表格可知随着温度的升高，K逐渐减小，得到该反应为放热反应，因而ΔH<0;在300℃时，将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,CO有剩余，反应物的浓度增大，平衡向正反应方向移动；将总反应分解得负极的电极反应CH3OH+ 8OH—-6e—= CO32—+6H2O；随着反应的进行，H+逐渐产生，所以pH减小；电解饱和食盐水，阳极生成了氯气，电极反应：2Cl—-2e—=Cl2↑；pH=12说明c(OH-)=0.01mol/L;根据电荷守恒，n(O2)=0.0025mol，V=0.056L=56ml
考点：化学平衡及相关计算
点评：本题做题的关键是掌握平衡移动的原理，将燃料电池的 知识与平衡移动相联系，综合性较强。
本题所属考点：【电解池原理】
本题难易程度：【困难】
Mean men admire wealth; great men, glory. 庸人爱财富,伟人爱荣誉.
