【题目】甲醇既是重要的化工原料,又是电动公交车的清洁能源,利用水煤气在一定条件下合成甲醇,发生的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=?
(1)已知CO、H2、CH3OH的燃烧热分别为283.0kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1,则ΔH=__。
(2)在一容积为2L的恒容密闭容器中加入0.2molCO和0.4molH2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测得T1℃和T2℃下,甲醇的物质的量随时间的变化如下表所示。
时间 温度/℃ | 10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min |
T1 | 0.080 | 0.120 | 0.150 | 0.168 | 0.180 | 0.180 |
T2 | 0.120 | 0.150 | 0.156 | 0.160 | 0.160 | 0.160 |
①由上述数据可以判断:T1__T2(填“>”“<”或“=”)。
②T1℃时,0~20minH2的平均反应速率v(H2)=__。
③该反应在T1℃达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是__(填字母)。
A.改用高效催化剂
B.升高温度
C.缩小容器容积
D.分离出甲醇
E.增加CO的浓度
(3)若保持T2℃不变,起始时加入CO、H2、CH3OH的物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时,仍与原平衡等效,则a、b、c应满足的条件:__。
(4)当反应在T1℃进行20min时,迅速将0.02molCO、0.04molH2、0.18molCH3OH同时投入体系中,同时将反应体积扩大为原来的2倍,反应在40min时达到平衡,请在图中画出20~40min内容器中H2浓度的变化趋势曲线___。
(5)在以CH3OH(l)为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,则负极的电极反应式为__;理想状态下,该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ,则该燃料电池的理论效率为__(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。