Question

甲醇是基礎(chǔ)有機(jī)化工原料和新型清潔燃料，廣泛用于制造各種燃料電池。工業(yè)上以甲烷和水蒸氣為原料制備甲醇，反應(yīng)過程如下。
反應(yīng)Ⅰ：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g) △H1
反應(yīng)Ⅱ：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H2
(1)如圖是反應(yīng)1進(jìn)行過程中的能量變化示意圖。根據(jù)圖象判斷，升高溫度，反應(yīng)I的平衡常數(shù)將____________ （填“增大”、“減小”或“不變”）。反應(yīng)I的逆反應(yīng)的活化能為___________（用含E1、E2的表達(dá)式表示）

(2)已知在催化劑和一定壓強(qiáng)下，反應(yīng)?能自發(fā)進(jìn)行。若保持容器容積不變，下列措施可增加該反應(yīng)中CO轉(zhuǎn)化率的是___________（填字母）。
A．適當(dāng)降低溫度
B．將甲醇從反應(yīng)體系中分離出來
C．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大
D．按原比例再充入CO和H₂
(3)一種甲醇燃料電池以多孔石墨為電極，一極通入甲醇蒸氣，另一極通入氧氣，電解質(zhì)溶液為4L 1 moI/L的KOH溶液。當(dāng)有3 mol甲醇放電時，電解質(zhì)溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)開________________
(4)下圖甲是一種甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，甲醇提供質(zhì)子和電子，電子經(jīng)外電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為2CH₃OH+3O₂2CO₂+4H₂O。

①M(fèi)電極的電極反應(yīng)式為______________________________。
②以上述電池做電源，用乙圖所示裝置，在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)Al電極附近逐漸變渾濁并有氣泡逸出，原因是（用離子方程式表示）：______________。Al電極應(yīng)接燃料電池的___________（填“M”或“N”）極。

Answer 1

(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