(2011?濟(jì)南一模)(實(shí)驗(yàn)班必做,平行班選作)
甲醇是一種可再生能源,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).
(1)分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=
.
②下列各項(xiàng)中,不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是
d
d
(填字母編號(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,CH
3OH分解的速率和CH
3OH生成的速率相等
c.恒溫、恒容條件下,CO、H
2和CH
3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO,同時(shí)生成1mol CH
3OH
(2)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.該反應(yīng)的△H
<
<
0(填“>”、“<”或“=”);T
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“=”).若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
b
b
(填字母編號(hào)).
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(g),使壓強(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
-1③H
2O(g)=H
2O(l)△H=-c kJ?mol
-1則CH
3OH(l)和O
2生成CO和H
2O(l)的熱化學(xué)方程式是:
2CH3OH(1)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H=-(a+4c-b)kJ?mol-1
2CH3OH(1)+2O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)△H=-(a+4c-b)kJ?mol-1
.
(4)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)是
甲醇
甲醇
,正極上的電極反應(yīng)式為
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
.
(5)以上述電池做電源,用如圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是(用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示):
Al-3e-=Al3+,Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑
Al-3e-=Al3+,Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑
.