8.甲醇的研究成為當(dāng)代社會的熱點.
Ⅰ.甲醇燃料電池(DNFC)被認(rèn)為是21世紀(jì)電動汽車最佳候選動力源.
(1)101kPa時,1mol CH
3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51kJ/mol,則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為CH
3OH(l)+$\frac{3}{2}$O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-725.76kJ•mol
-1.
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是:
①CH
3OH(g)+H
2O(g)═CO
2(g)+3H
2(g)△H
1=+49.0kJ•mol
-1②CH
3OH(g)+$\frac{1}{2}$O
2(g)═CO
2(g)+2H
2(g)△H
2已知H
2(g)+$\frac{1}{2}$O
2(g)═H
2O(g)△H=-241.8kJ•mol
-1,則反應(yīng)②的△H
2=-192.8kJ•mol
-1.
(3)甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.甲醇進(jìn)入負(fù)極(填“正”或“負(fù)”),正極發(fā)生的電極反應(yīng)為O
2+4H
++4e
-═2H
2O.
Ⅱ.一定條件下,在體積為3L的密閉容器中反應(yīng)CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài).
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO){c}^{2}({H}_{2})}$;根據(jù)圖2,升高溫度,K值將減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”).
(2)500℃時,從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡,以H
2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是$\frac{2{n}_{B}}{3{t}_{B}}$(用n
B、t
B表示).
(3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是c、d(填字母).
a.v
生成(CH
3OH)=v
消耗(CO) b.混合氣體的密度不再改變
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 d.CO、H
2、CH
3OH的濃度均不再變化
(4)300℃時,將容器的容積壓縮到原來的$\frac{1}{2}$,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產(chǎn)生的影響是c、d(填字母).
a.c(H
2)減少 b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
c.CH
3OH 的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時$\frac{c({H}_{2})}{c(C{H}_{3}OH)}$減。