(共12分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:
(1)写出合成甲醇的热化学方程式___________________________________________。
实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300 ℃和500 ℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
时间浓度(mol/L)温度 |
10 min |
20 min |
30 min |
40 min |
50 min |
60 min |
300 ℃ |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
500 ℃ |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
(2)在300 ℃反应开始10 min内,CO的平均反应速率为v(CO)=________________。
(3)在500 ℃达到平衡时,平衡常数K=________。
(4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.6 mol CO和2.0 mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。
(5)美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池,该燃料电池中一极通入空气,另一极通入甲醇气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2—。在电路中每流过30 mol电子,有 mol甲醇被完全氧化;在燃料电池中通甲醇的电极发生的电极反应为 。