能源短缺是人類面臨的重大問題,甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)I:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
1反應(yīng)II:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
2(1)上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是
(填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
(2)圖中甲圖表示用反應(yīng)Ⅱ生產(chǎn)燃料甲醇反應(yīng)過程中能量的變化情況;乙圖表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H
2和一定量的CO后,CO和CH
3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化情況.
請(qǐng)回答下列問題.
①下列說法正確的是
(填字母序號(hào)).
a.在甲圖中,曲線b表示使用了催化劑
b.起始充入的CO為2mol,從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡,v(H
2)=0.075mol?L
-1?min
-1c.增大CO的濃度,CO的轉(zhuǎn)化率增大
d.容器中壓強(qiáng)恒定時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
e.保持溫度和密閉容器的容積不變,再充入1mol CO和2mol H
2,再次達(dá)到平衡時(shí)
的值會(huì)變小
②該溫度下CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為
.若保持其他條件不變,將反應(yīng)體系升溫,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)
(填“增大”“減小”或“不變”).
③請(qǐng)?jiān)诒麍D所示坐標(biāo)圖中畫出平衡時(shí)甲醇的百分含量(縱坐標(biāo))隨溫度(橫坐標(biāo))的變化曲線,要求畫出壓強(qiáng)不同的兩條曲線(在曲線上標(biāo)出P
1、P
2且P
1<P
2).
(3)甲醇的一個(gè)重要作用是可以制燃料電池,常用KOH作電解質(zhì)溶液,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
.
(4)已知CO(g)和CH
3OH(l)的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol
-1和-726.5kJ?mol
-1.甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
.