甲醇又称“木精”，是非常重要的化工原料．（1）CO和H2在高温、高压、催化剂条件下反应可制备甲醇．根据下表中相关化学键键能（键能是断裂1mol化学键时需要吸收的能量，或形成1mol化学

Question

甲醇又称“木精”，是非常重要的化工原料．
（1）CO和H₂在高温、高压、催化剂条件下反应可制备甲醇．根据下表中相关化学键键能（键能是断裂1mol化学键时需要吸收的能量，或形成1mol化学键时释放的能量）数据，写出CO（CO分子中含有C=O）和H₂反应生成甲醇的热化学方程式___．

化学键	H-H	O-H	C-H	C-O	C=O
键能/KJ•mol-1	436	463	413	351	1076

（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH₃OH（g）

脱氢

HCHO（g）+H₂（g），甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图1所示．

①该脱氢反应的△H___0（填“>”、“<”或“=”）
②600K时，Y点甲醇的V（正）___V（逆）（填“>”、“<”或“=”），判断依据是___
③下列叙述不能说明该脱氢反应已经达到平衡状态的是___．
A．c（CH₃OH）=c（HCHO）    B．HCHO的体积分数保持不变
C．V正（CH₃OH）=V逆（HCHO）   D．混合气体平均分子量保持不变
（3）一定条件下，甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸．已知：常温下，弱电解质的电离平衡常数：K_a（CH₃COOH）=1.8×10^-5；K_a（HSCN）=0.13．
常温下，将20mL0.10mol•L^-1CH₃COOH溶液和20mL0.10mol•L^-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol•L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生CO₂气体体积V随时间t变化的示意图如图2所示：
①反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是___，反应结束后所得两溶液中，C（CH₃COO^-）___ c（SCN^-）（填“>”、“<”或“=”）．
②常温条件下，将amol•L^-1的CH₃COOH与bmol•L^-1Ba（OH）₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba²⁺）=c（CH₃COO^-），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为___．
（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流．某种甲醇燃料电池工作原理如图3所示，则通入a气体电极的电极反应式为___．

Answer 1

（1）CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g），反应热=反应物总键能-生成物总键能，故△H=1076kJ•mol^-1+2×436kJ•mol^-1-（3×413+351+463）kJ•mol^-1=-105kJ•mol^-1，故热化学方程式为CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-105kJ•mol^-1，
故答案为：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-105kJ•mol^-1；
（2）①升高温度，甲醇的平衡转化率升高，故向正反应方向进行，故正反应方向为吸热反应，△H>0，
故答案为：>；
②600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率，说明反应逆向进行即：υ（正）<υ（逆）；原因是600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率，说明反应逆向进行即：υ（正）<υ（逆），
故答案为：<；600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率，说明反应逆向进行即：υ（正）<υ（逆）；
③A．c（CH₃OH）=c（HCHO），不能说明反应达到平衡状态，故A选；
B．HCHO的体积分数保持不变，即HCHO的浓度保持不变，能说明反应达到平衡状态，故B不选；
C．V正（CH₃OH）=V逆（HCHO），正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，故C不选；
D．根据质量守恒定律，及反应前后气体体积不变，故混合气体平均分子量保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故D选，
故答案为：AD；
（3）①由K_a（CH₃COOH）=1.8×10^-5和K_a（HSCN）=0.13可知，CH₃COOH的酸性弱于HSCN的，即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H⁺的浓度大于CH₃COOH溶液中H⁺的浓度，浓度越大反应速率越快；又酸越弱，反应生成的相应的钠盐越易水解，即c（CH₃COO^-）-），
故答案为：HSCN的酸性比CH₃COOH强，其溶液中c（H⁺）较大，故其溶液与NaHCO₃溶液的反应速率快；<；
②通常状况下，将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba（OH）₂溶液等体积混合，溶液中溶质为醋酸钡和氢氧化钡，反应平衡时，2c（Ba²⁺）=c（CH₃COO^-）=bmol/L，溶液中c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，溶液呈中性，醋酸电离平衡常数依据电离方程式写出K=(c(CH3COO-)×c(H+))/(c(CH3COOH))=(b×10-7)/((a)/(2)-b)=(2b)/(a-2b)×10^-7L/mol；
故答案为：(2b)/(a-2b)×10^-7L/mol；
（4）根据题给装置知本题考查酸性甲醇燃料电池，根据外电路电子流向判断左侧电极为电池的负极，发生氧化反应，即甲醇被氧化为二氧化碳，结合碳元素的化合价变化确定失电子数目，根据原子守恒和电荷守恒配平，电极反应式为CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺．
故答案为：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺．