能源短缺是人類(lèi)面臨的重大問(wèn)題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)I:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
1反應(yīng)II:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
2下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅱ在不同溫度下的化學(xué)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(chǎn)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(qiáng)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(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol?L
-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
,此時(shí)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(gè)容積可變的密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后,生成a molCH
3OH.若起始時(shí)放入3molCO+3nmolH
2,則達(dá)平衡時(shí)生成CH
3OH
3a
3a
mol.
(2)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的原電池裝置.
①該電池工作時(shí),OH
-向
負(fù)
負(fù)
極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”),
②該電池正極的電極反應(yīng)式為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
.