(1)甲醇是一種可再生能源,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)
反應(yīng)Ⅱ:CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g)
反應(yīng)Ⅲ:甲醇燃燒2CH
3OH(g)+3O
2(g)═2CO
2(g)+4H
2O(g)
上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟”原則的是
Ⅰ
Ⅰ
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計如圖所示的電池裝置.
①該電池正極的電極反應(yīng)為
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
.
②工作一段時間后,測驗得溶液的pH減小,該電池總反應(yīng)的
化學(xué)方式式為
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
.
(3)甲烷也是一種可再生的能源,如果用甲烷來制水煤氣,反應(yīng)方程式為:
CH
4(g)+H
2O(g)
CO(g)+3H
2(g)
△H═+206kJ/mol
在一體積恒定為1L的密閉器中用1mol甲烷和1mol水蒸氣進行以上反應(yīng),測得甲烷的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時間的變化如圖所示.
①反應(yīng)在0~5min這段時間共吸收的熱量為
103
103
kJ;
②進行到5min時,反應(yīng)達到平衡,這時平衡常數(shù)K的數(shù)值為
6.75
6.75
;
③進行到8min時,只改變了影響平衡的一個條件:水蒸氣的濃度.10min達到新的平衡,這時c(H
2O)=
5.1
5.1
mol/L.(小數(shù)點后面保留一位數(shù))