能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:;
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强( PB)代替物质的量浓度( cB)也可表示平衡常数(记作KP),写出该反应的平衡常数表达式KP= 。
②下列措施可以加快反应速率且能提高CO 转化率的是 。
a.再充入CO b.将甲醇液化并及时分离出 c.增大压强
d.加入催化剂 e.降低温度
③在300℃时,将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH 充入容积为1L 的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
(2)以甲醇、氧气为原料, KOH 溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:
,则负极的电极反应式为: ,随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为: ;如果电解一段时间后NaCl 溶液的体积为1L,溶液的pH 为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 mL(标况下)。