Question

能源短缺是人類社會面臨的重大問題，世界各國都在努力尋找新能源，探求綠色能源的開發。甲醇是一種可再生能源，是一種污染性較小，熱值較大的能源，因而具有廣泛的開發價值和良好的應用前景。
（1）工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應I：
反應Ⅱ：
①上述反應符合“原子經濟”原則的是_________（填“I’’或“Ⅱ”)。
②下表所列數據是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(K)

由表中數據判斷△H₁_________0（填“>”、“=”或“<”)，說明生成物的總能量一定_______（填“>”、“=”或“<”)反應物的總能量。
③反應Ⅱ反應歷程如下圖，回答下列問題；在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E₁、E₂和△H₂的變化是：E₁_________、E₂_________、△H₂_________（填“增大”“減小”“不變”）。

（2）最新研制的一種新型甲醇電池示意圖如圖，電池的兩極分別充人甲醇和氧氣（池內為酸性介質）。則電池工作時____________（填a或b）為正極，a極的電極反應式為______________。

Answer 1

（1）①Ⅰ ②＜ ＜ ③減小 減小 不變（2）b  CH₃OH+H₂O—6e^—=CO₂+6H⁺。

試題分析：（1）①原子經濟性原則是指原子利用率高，Ⅰ是化合反應，原子利用率高達100%，答案為：Ⅰ；②根據表中數據可以看出，溫度越高平衡常數越小，可以確定該反應是放熱反應，△H₁＜0，說明生成物的總能量一定小于反應物的總能量；③使用催化劑能降低反應的活化能，但不能改變反應的始終態，不能改變反應的焓變，答案為：減小、減小、不變；（2）在燃料電池中，正極是通入氧氣的電極，發生得電子的還原反應，即O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，答案為：b；a極為通入甲醇的電極，電極反應式為CH₃OH+H₂O—6e^—=CO₂+6H⁺。