能源短缺是人類面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應I:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
1反應II:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
2下表所列數(shù)據(jù)是反應Ⅱ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)
溫度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H
2<
<
0(填“>”、“<”或“=”),
②若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產率的是
BE
BE
,
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,使體系總壓強增大 E.按原比例再充入 CO和 H
2③某溫度下,將2mol CO和6mol H
2充入2L的恒容密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol?L
-1,則CO的轉化率為
80%
80%
,此時的溫度為
250°C
250°C
(從上表中選擇);
④恒溫下,1mol CO和nmol H
2在一個容積可變的密閉容器中反應達到平衡后,生成a molCH
3OH.若起始時放入3molCO+3nmolH
2,則達平衡時生成CH
3OH
3a
3a
mol.
(2)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設計如圖所示的原電池裝置.
①該電池工作時,OH
-向
負
負
極移動(填“正”或“負”),
②該電池正極的電極反應式為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
.