能源问题是人类社会面临的重大课题.甲醇是未来重要的绿色能源之一.以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇.
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-129.0kJ/mol
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为
 

(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的平衡转化率与温度的关系如图1.

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应在0~5min内的平均速率为
 

②100℃时反应I的平衡常数为
 

(3)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将1.0molCO和2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的
1
2
,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是
 
(填字母序号).
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c(H2)/c(CH3OH)减小       e.平衡常数K增大
(4)甲醇在工业上用途很多
①甲醇蒸气重整法制备氢气:该法中的一个主要反应为CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g),一定温度下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是
 

a.2v(CO)=v(H2)           b.CH3OH的 百分含量不再变
c.混合气体密度保持不变      d.c(CO):c(H2):c(CH3OH)=1:2:1
②甲醇可用制作燃料电池的燃料:写出以熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)为电解质的电池负极反应
 
,其中K+
 
极移动.
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图2装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式
 

②写出除去甲醇的离子方程式
 

③若该电解槽用铅蓄电池为电源,则除去32g甲醇至少需要消耗
 
g铅.
 0  127035  127043  127049  127053  127059  127061  127065  127071  127073  127079  127085  127089  127091  127095  127101  127103  127109  127113  127115  127119  127121  127125  127127  127129  127130  127131  127133  127134  127135  127137  127139  127143  127145  127149  127151  127155  127161  127163  127169  127173  127175  127179  127185  127191  127193  127199  127203  127205  127211  127215  127221  127229  203614 

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