科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池.已知H
2(g)、CO(g)和CH
3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol
-1、-283.0kJ?mol
-1和-726.5kJ?mol
-1,
(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得H
2和CO的混合氣體共5mol,完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱1417.8kJ,則混合氣體中H
2和CO的體積比是
.已知H
2O(l)═H
2O(g)△H=+44.0kJ?mol
-1寫出甲醇燃燒生成CO
2和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(2)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)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
,溫度升高該反應(yīng)的平衡常數(shù)
(增大、減小、不變)
②判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是
(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(duì)分子質(zhì)量不再改變
D.CO、H
2、CH
3OH的濃度相等
E.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化
③在300℃時(shí),將1molCO和3molH
2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO的轉(zhuǎn)化率為25%,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為
.
④500℃時(shí),將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是
(填字母).
A.c(H
2)減小 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.重新達(dá)到平衡時(shí),
減小
⑤300℃時(shí) CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g) 達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),平衡常數(shù)為2.4×10
-4,若在某一時(shí)刻測(cè)得c(CO)=2.0mol?L
-1,c(H
2)=1.0mol?L
-1,c(CH
3OH)=4.0×10
-4 mol?L
-1,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)
(選填“是”或“否”),此時(shí),化學(xué)反應(yīng)速度是v
正
v
逆(選填“>”、“<”或“=”).