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)表達(dá)式為K=
.
②下列各項(xiàng)中,不能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是
(填序號).
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.一定條件下,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2mol 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
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
-1③H
2O(g)=H
2O(l)△H=-c kJ?mol
-1則,CH
3OH(l)+O
2(g)=CO(g)+2H
2O(l)△H=
kJ?mol
-1.
(4)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(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,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.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
,c口通入的物質(zhì)為
.
②該電池正極的電極反應(yīng)式為:
.
③工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO
2時(shí),有
N
A個(gè)電子轉(zhuǎn)移.
(5)以上述電池做電源,用圖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):
,
.