甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn).工業(yè)上一般以CO和H
2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
1=-116kJ?mol
-1(1)一定溫度下,將2mol CO和一定量H
2充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
.
若在相同溫度下,上述反應(yīng)改在體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行,平衡常數(shù)
(填“增大”“不變”或“減小”);反應(yīng)10s后CO的物質(zhì)的量為l.2mol,則0~10s的平均反應(yīng)速率v(H
2)=
.
(2)在容積為2L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律.如圖1是上述三種溫度下不同的H
2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為2mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系.
請(qǐng)回答:
①在上述三種溫度中,曲線X對(duì)應(yīng)的是
.
②利用圖1中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算出曲線Z在對(duì)應(yīng)溫度下CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)的平衡常數(shù)K=
.
(3)已知:CO(g)+
O
2(g)=CO
2(g);△H
2=-283kJ?mol
-1H
2(g)+
O
2(g)=H
2O(g)△H
3=-242kJ?mol
-1則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO
2和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為
;
(4)乙醇燃料電池具有很高的實(shí)用價(jià)值.如圖2所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀,具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能,非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè).則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為
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