清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。Ⅰ、一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2 （g）⇌CH3OH（g）△H=﹣105kJ•mol﹣1．向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如右图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：
21.Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是 ．
22.反应Ⅰ在6min时达到平衡，在此
23.反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）= ．
24.比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1 T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是 ．Ⅱ、甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题
25.甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示：通入a气体的电极是原电池的 极（填“正”或“负”），其电极反应式为 。
26.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为 （法拉第常数F=9.65×104C/mol），若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为 。
考察知识点
- 绿色化学
同考题推荐
正确答案
（1）加入催化剂
解析
（1）两根曲线作对比发现没有改变结果只是缩短了反应时间，故改变的条件只有可能是加入催化剂。
考查方向
解题思路
（1）关于平衡的图像，先看清楚横纵坐标。
易错点
平衡的移动，燃料电池的电极反应书写，pH计算，电解池、原电池、催化剂对速率以及平衡移动的影响。
正确答案
（2）0.125mol/(L· min)
解析
（2）在同温同体积的情况下压强与物质的量成正比，可以用经典的“三段式法” CO（g） + 2H2（g） ⇌ CH3OH（g）
始：2mol 4mol 0
变化：x 2x x
平衡: 2-x 4-2x x
2mol+4mol):( 2-x +4-2x +x )=2.0a:1.0a 得出x=1.5mol
考查方向
解题思路
（2）关于化学平衡题用三段式能直观的得出答案。
易错点
平衡的移动，燃料电池的电极反应书写，pH计算，电解池、原电池、催化剂对速率以及平衡移动的影响。
正确答案
（3）12
解析
(3) Ⅱ和Ⅰ在相同温度下，故平衡常数相同，K（Ⅱ）=K（Ⅰ）= c(CH3OH)/[c(CO)×c2(H2)]，代入（2）中各物质平衡时的浓度计算K=12。
考查方向
解题思路
（3）平衡常数至于温度有关。
易错点
平衡的移动，燃料电池的电极反应书写，pH计算，电解池、原电池、催化剂对速率以及平衡移动的影响。
正确答案
（4）＞、 Ⅰ和Ⅲ相比，Ⅲ平衡时的体系压强更低，说明平衡向正反应方向，△H＜0，只有降低温度才能达到要求，故Ⅲ时温度更低。
解析
（4）Ⅰ和Ⅲ相比，Ⅲ平衡时的体系压强更低，说明平衡向正反应方向，△H＜0，只有降低温度才能达到要求，故Ⅲ时温度更低。
考查方向
解题思路
（4）对于放热反应，降低温度后平衡会正向移动。
易错点
平衡的移动，燃料电池的电极反应书写，pH计算，电解池、原电池、催化剂对速率以及平衡移动的影响。
正确答案
（5）负、CH3OH – 6e- + H2O = CO2 + 6H+
解析
(5)从电子运动方向可以判断，左边为负极右边为正极，甲醇的燃料电池，氧气得电子作正极，甲醇做负极,因为有质子交换，所以说明电解质溶液呈酸性。
考查方向
解题思路
（5）电子流出的电极为负极。
易错点
平衡的移动，燃料电池的电极反应书写，pH计算，电解池、原电池、催化剂对速率以及平衡移动的影响。
正确答案
（6）1.544×104C 、13.3
解析
(6)两个燃料电池串联，2×0.224L÷22.4L·mol-1×8×9.65×104C·mol-1=1.544×104C，电解池的总反应 2NaCl + 2H2O = 2NaOH +Cl2 + H2 --转移2e-， 0.16mol 0.16molc（OH﹣）= 0.16÷0.8=0.2mol/L,pH=-lg(10-14/0.2)=14-0.7=13.3
考查方向
解题思路
（6）写出电解总方程式，再进行计算。
易错点
平衡的移动，燃料电池的电极反应书写，pH计算，电解池、原电池、催化剂对速率以及平衡移动的影响。