(2011?濟南一模)(實驗班必做,平行班選作)
甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g).
(1)分析該反應并回答下列問題:
①平衡常數的表達式為K=
.
②下列各項中,不能說明該反應已經達到平衡的是
d
d
(填字母編號).
a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發(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,單位時間內消耗1mol CO,同時生成1mol CH
3OH
(2)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.該反應的△H
<
<
0(填“>”、“<”或“=”);T
1和T
2溫度下的平衡常數大小關系是K
1>
>
K
2(填“>”、“<”或“=”).若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產率的是
b
b
(填字母編號).
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,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,組裝出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.該電池工作時,b口通入的物質是
甲醇
甲醇
,正極上的電極反應式為
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,在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現溶液逐漸變渾濁,原因是(用相關的電極反應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↑
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