甲醇(CH
3OH)是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇:
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)
t℃時(shí),往1L密閉容器中充入1mol CO和2molH
2.10min后,反應(yīng)達(dá)到平衡,并測(cè)得CH
3OH(g)的濃度為0.8mol?L
-1.
(1)①該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(H
2)=
.t℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
(mol?L
-1)
-2②下列各項(xiàng)中,能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是
(填序號(hào))
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,測(cè)得v
正(CO)=v
逆(CH
3OH)
c.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的氣體密度不發(fā)生變化
d.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol H
2,同時(shí)生成1mol CH
3OH(g)
(2)如圖1是該反應(yīng)在T
1、T
2溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①該反應(yīng)的焓變△H
0(填“>”、“<”或“=”).
②T
1和T
2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K
1
K
2(填“>”、“<”或“=”).
③若保持容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
.
a.升高溫度 b.將CH
3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑 d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大.
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH
3OH(l)+3O
2(g)=2CO
2(g)+4H
2O(g)△H=-a kJ?mol
-1②2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g)△H=-b kJ?mol
-1則,CH
3OH(l)+O
2(g)=CO(g)+2H
2O(g)△H=
kJ?mol
-1.
(4)我國(guó)在甲醇燃料電池技術(shù)方面已獲得重大突破.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為
.
②該電池正極的電極反應(yīng)式為
.