(2012?紅橋區(qū)一模)能源短缺是人類(lèi)社會(huì)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 (g)+2H
2 (g)?CH
3OH (g)△H
1反應(yīng)Ⅱ:CO
2(g)+3H
2 (g)?CH
3OH (g)+H
2O (g)△H
2①上述反應(yīng)符合.“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是
Ⅰ
Ⅰ
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ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 |
由表中數(shù)據(jù)判斷△H
1<
<
0(填“>”、“=”或“<”),反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)的表達(dá)式是
.
③某溫度下,將2mol CO和6mol H
2充入2L的密閉容器中,按反應(yīng)Ⅰ充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
.
(2)根據(jù)如圖所示的能量變化寫(xiě)出由碳轉(zhuǎn)化成CO的熱化學(xué)方程式
C(s)+1/2O2(g)=CO (g)△H=-110.6 kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO (g)△H=-110.6 kJ/mol
.
(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)甲醇燃料電池,并用該電池電解200mL一定濃度NaCl與CuSO
4混合溶液,其裝置如下1圖:
①寫(xiě)出甲中通入甲醇這一極的電極反應(yīng)式
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
.
③理論上乙中兩極所得氣體的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如題2圖所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),寫(xiě)出在t
1后,石墨電極上的電極反應(yīng)式
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
;在t
2時(shí)所得溶液的pH約為
1
1
.(溶液體積變化忽略不計(jì))