20.(13分)2009年10月1日,我国成功举办国庆六十年阅兵活动。其中阅兵仪式上9辆电动车与混合动力车等新能源车辆的亮相,展示了综合国力、国防科技发展水平。同时也说明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)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:

   反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)   CH3OH(g)        ΔH1

   反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2

① 上述反应符合“原子经济”原则的是      (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

② 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。

温度[
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012

由表中数据判断ΔH1    0 (填“>”、“=”或“<”)。

③ 某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为     ,此时的温度为    (从上表中选择)。

(2)已知在常温常压下:

① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH1 = -1275.6 kJ/mol

② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH2 = -566.0 kJ/mol

H2O(g) = H2O(l)  ΔH3 = -44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:             

(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,

①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为            

② 工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的离子方程式为

                 

 0  30860  30868  30874  30878  30884  30886  30890  30896  30898  30904  30910  30914  30916  30920  30926  30928  30934  30938  30940  30944  30946  30950  30952  30954  30955  30956  30958  30959  30960  30962  30964  30968  30970  30974  30976  30980  30986  30988  30994  30998  31000  31004  31010  31016  31018  31024  31028  31030  31036  31040  31046  31054  447348 

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