利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势,甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景.工业上常利用反应CO
利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势,甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景.工业上常利用反应CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H<0来合成甲醇.
(1)经研究发现在230℃~270℃时合成最为有利.为探寻合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃时进行实验,实验结果如图1.230℃的实验结果所对应的曲线是______(填字母); 从提高CO转化率的角度等综合分析,该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H
2):n(CO) 的比值范围是______(填字母).
A.1~1.5B.2.5~3C.3.5~4.5
(2)制甲醇所需要的氢气,可通过下列反应制取:H
2O(g)+CO(g)?H
2(g)+CO
2(g)
△H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1.回答下列问题:
①该温度下,若起始时c(CO)=2mol?L
-1,c(H
2O)=3mol?L
-1,反应进行一段时间后,测得CO的浓度为1mol?L
-1,则此时该反应v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”).
②若降低温度,该反应的K值将______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H=-90.8kJ?mol
-1.
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1molCO、2molH2 | 1mol CH3OH | 2molCO、4molH2 |
CH3OH的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出Q1 kJ | 吸收Q2 kJ | 放出Q3 kJ |
①容器内压强P:P
甲、P
乙与P
丙的关系是______(用“>”、“<”或“=”表示);
②变化的热量数值Q中,Q
1 与Q
2的和是______(填具体数值).
(4)目前,以甲醇为原料的燃料电池已经应用于工业生产.下图是甲醇燃料电池应用的示意图2,已知甲池的总反应式为:2CH
3OH+3O
2+4KOH=2K
2CO
3+6H
2O请根据图2填写下列空白:乙池中A电极的电极反应式为______,甲池中通入CH
3OH电极的电极反应式为______.