(10分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)合成甲醇的反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式 。
(2)实验室在lL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,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:(表中数据单位:mol•L—l)
温度\时间 |
10min |
20min |
30min |
40min |
50min |
60min |
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 |
①300 ℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为 ;
②500 ℃时平衡常数K的数值为 ;
③300 ℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是 (选填编号)。
a.c(H2)减小
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加
d.重新平衡时减小
(3)下图是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。
①甲中负极的电极反应式为 ;
②乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为 ;
③反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要 mL5.0 mol•L—lNaOH 溶液。