Question

（15分）

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．請(qǐng)回答下列與甲醇有關(guān)的問(wèn)題．

（1）甲醇分子是____分子（填“極性”或“非極性”）．

（2）工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-86.6kJ/mol，在T℃時(shí)，往一個(gè)體積固定為1L的密閉容器中加入1mol CO和2mol H2：，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的3/5．

①達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為 。

②下列選項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的有____ 。

A． B．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率

C．容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變 D．混合氣體的密度保持不變

E．混合氣體的顏色保持不變 F．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化

（3）已知在常溫常壓下：

（4）由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機(jī)電池，可使手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。

①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___

②若以該電池為電源，用石墨做電極電解200mL含有如下離子的溶液．

電解一段時(shí)間后，當(dāng)兩極收集到相同體積（相同條件）的氣體時(shí)（忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象）陽(yáng)極上收集到氧氣的質(zhì)量為 。

 

Answer 1

（15分）

（1）極性（2分）

（2）60%（2分） CF（2分，全對(duì)得2分，只選1個(gè)且正確的得1分，選錯(cuò)1個(gè)扣1分，扣完為止）

（3）(b－a－4c)/2（3分）

（4）CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－＋6H2O（3分） 3.2g（3分，數(shù)值正確、未寫單位的扣1分）

【解析】

試題分析：（1） 甲醇分子的正負(fù)電荷重心不重合，所以甲醇是極性分子；

（2）①：設(shè)消耗CO的物質(zhì)的量為xmol，則CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

開(kāi)始時(shí)（mol） 1 2 0

消耗（mol） x 2x x

平衡時(shí)（mol）1-x 2-2x x

根據(jù)題意可得1-x+2-2x+x=3/5(1+2)

解得x=0.6

所以CO的轉(zhuǎn)化率為0.6mol/1mol×100%=60%

②A、未指明正逆反應(yīng)且比例關(guān)系不符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，錯(cuò)誤；B、CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率，均是正反應(yīng)速率，未達(dá)平衡也符合，錯(cuò)誤；C、恒容條件下，該反應(yīng)的氣體壓強(qiáng)開(kāi)始時(shí)一直減小，達(dá)平衡時(shí)不再變化，正確；D、恒容條件下，氣體的總質(zhì)量不變，所以氣體的密度始終不變，錯(cuò)誤；E、該反應(yīng)中的氣體均無(wú)色，錯(cuò)誤；F、氣體的總質(zhì)量不變，物質(zhì)的量在減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量在減小，達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，正確，答案選CF。

（3）根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式=1/2(①-②)+2×③，所以△H=1/2（b-a）-2c=(b－a－4c)/2；

（4）①燃料電池的負(fù)極是燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合電解質(zhì)溶液，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為

CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－＋6H2O

②溶液中各離子的物質(zhì)的量分別為：n(Cu2+)=0.1mol,n(Cl-)=0.4mol,電解開(kāi)始時(shí)，陽(yáng)極是氯離子放電生成氯氣2Cl---2e-=Cl2↑,陰極是Cu2++2e-==Cu，當(dāng)0.1molCu2+放電完畢后H+放電2H++2e-==H2↑，此時(shí)陽(yáng)極生成0.1mol氯氣；隨后陰極和陽(yáng)極產(chǎn)生的氫氣和氯氣的物質(zhì)的量相等，只有氯離子放電完畢后，才有可能兩極產(chǎn)生的氣體體積相等。當(dāng)氯離子放電完畢，OH-開(kāi)始放電時(shí)兩極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量分別是陽(yáng)極：Cl2 0.2mol,陰極：H2 0.1mol；設(shè)當(dāng)生成O2xmol時(shí)兩極產(chǎn)生的氣體相等，則陰極又產(chǎn)生H22xmol，所以0.2+x=0.1+2x,解得x=0.1mol，所以氧氣得質(zhì)量為3.2g；

考點(diǎn)：考查分子極性的判斷，化學(xué)平衡的計(jì)算，蓋斯定律的應(yīng)用， 電化學(xué)原理的應(yīng)用