Question

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

　　 反应Ⅰ： CO(g) ＋ 2H₂(g) 　CH₃OH(g)　　　　　　

　　 反应Ⅱ： CO₂(g) ＋ 3H₂(g) 　CH₃OH(g) + H₂O(g)　

反应Ⅱ的平衡常数表达式是　　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）已知在常温常压下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g) ΔH₁ ＝ －a kJ／mol

② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ΔH₂ ＝ －b kJ／mol

③ H₂O(g)＝ H₂O(l)　 ΔH₃ ＝ －c kJ／mol

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：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。该电池的正极反应为： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(4)碳氢化合物完全燃烧生成CO₂和H₂0。常温常压下，空气中的CO₂溶于水．达到平衡时，溶液的pH=5.60，c(H₂CO₃)=l.5×10^-5mol. L^-1.若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃ HCO₃^-+ H⁺的平衡常数K₁=__________(已知10^-5.60=2.5×10^-6)

（5)常温下，0.1 mol L^-1NaHCO₃溶液的pH大于8，其原因是________________(用离子方程式和必要的文字说明)。请比较该溶液中所有离子浓度的大小________________________

Answer 1

（1）K = c(CH₃OH)c(H₂O)/c(CO₂)c(H₂)³

（2） 2CH₃OH(l) ＋ 2O₂ ＝ 2CO + 4H₂O(l) (g),ΔH₃ ＝－(a+4c-b)kJ／mol

（3）O₂＋2H₂O＋2e = 4OH^-

(4) （3）4.17×10^-7 mol·L^-1

（5) HCO₃^－＋H₂O=CO₃^2－＋H₃O^＋（或HCO₃^－=CO₃^2－＋H^＋）、HCO₃^－＋H₂O=H₂CO₃＋OH^－，HCO₃^－的水解程度大于电离程度、c(Na⁺)＞c(HCO₃^－)＞c(OH^－)＞c(H^＋)＞c(CO₃^2－)

四、实验题（本题包括1小题，除第③问第一空1分外，其余均2分，共13分）