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13.能短缺是人类社会面临的重大问题,世界各国都在努力寻找新能,探求绿色能的开发.甲醇是一种可再生能,是一种污染性较小,热值较大的能,因而具有广泛的开发价值和良好的应用前景.
(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),△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),△H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是Ⅰ(填“I’’或“Ⅱ”).
②反应I△H1<0(填“>”、“=”或“<”),说明生成物的总能量一定<(填“>”、“=”或“<”)应物的总能量.
③反应Ⅱ‘反应历程如图1,回答下列问题;在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1、E2和△H2的变化是:E1,减小、E2减小、△H2不变(填“增大”“减小”“不变”).
(2)最新研制的一种新型甲醇(CH3OH)电池示意图如图2,电池的两极分别充人甲醇和氧气(池内为酸性介质).
(3)则电池工作时b(填a或b)为正极,
(4)a极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

分析 (1)①“原子经济”是指在化学品合成过程中,所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中;
②反应I△H1<0,说明反应是放热反应,结合能量守恒判断能量大小;
③根据催化剂的作用分析,催化剂改变反应速率,降低反应的活化能,不改变化学平衡,反应焓变和起始和终了物质能量有关,与变化过程无关;
(3)电解池与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为电解池的阴极;
(4)根据甲醇燃料电池的原理分析,燃料在负极失电子发生氧化反应,氧气在正极得到电子发生还原反应,酸性介质中生成水.

解答 解:(1)①“原子经济”是指在化学品合成过程中,所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中,分析反应可知,反应Ⅰ符合“原子经济”,
故答案为:Ⅰ;
②反应Ⅰ△H1<0,说明反应是放热反应,则生成物的总能量一定小于反应物的总能量,
故答案为:<;
③在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,降低了活化能,E1、E2都减小,反应焓变和起始和终了物质能量有关,与变化过程无关反应热不变,
故答案为:减小;减小;不变;
(3)甲醇电池中,通入氧气的b电极为正极,通入甲醇的一极为负极,
故答案为:b;
(4)在酸性介质下,甲醇放电生成CO2,电极方程式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
故答案为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

点评 本题考查了反应热、化学平衡影响因素、催化剂原理及燃料电池等,难度不大,注意掌握电解池和原电池原理的应用.

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4.下列各组中离子在水溶液中能大量共存且满足相应要求的是(  )
选项离  子要  求
AK+、NO3-、Cl-、SO42-  c(K+)<c(Cl-
BCa2+、NO3-、CO32-、Cl- 逐滴加入盐酸立即有气体产生
C Na+、Cu2+、Mg2+、SO42- 逐滴加入NaOH溶液立即有沉淀产生
DH+、NH4+、Al3+、SO42-逐滴加入NaOH溶液立刻有气体产生
A.AB.BC.CD.D

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5.下列除去杂质的方法正确的是(  )
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 DCl2HCl饱和食盐水洗气
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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