19.甲醇可作为燃料电池的原料。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-1
II:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H=-129.0kJ·mol-1
(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10L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的转化率与温度的关系如下图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
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amol CO与3amol H2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l/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)减少
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.重新平衡减小
E.平衡常数K增大
(4)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。实验室用上图装置模拟上述过程:
① 写出阳极电极反应式 。
② 写出除去甲醇的离子方程式 。
12.已知:可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0。现有甲、乙两个容积相同且不变的真空密闭容器,向甲容器中加入1mol N2(g)和3mol H2(g),在一定条件下发生反应,达到平衡时放出热量为Q1kJ。在相同条件下,向乙容器中加入2mol NH3(g)并发生反应,达到平衡时吸收热量为Q2kJ,若Q1=3Q2。下列叙述中正确的是( )
8. 如图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.8~8.0,酸色—红色,碱色—黄色),回答下列问题:
(1)电解过程中电极附近溶液颜色变化正确的是______(填编号);
①A管溶液由红变黄
②B管溶液由红变黄
③A管溶液不变色
④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生的反应:___________;
(3)写出B管中发生的反应:_______;
(4)检验a管中气体的方法是___________;
(5)检验b管中气体的方法是_______;
(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________。
12.据报道,锌-空气电池将会成为21世纪理想动力源。在碱性溶液中该电池总反应可表示为:,下列有关锌-空气电池说法正确的是( )
(1)CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g))△H=+77kJ•mol-1
(2)
①0.03 mol•L-1•min-1
②2.25×10-4
(3)C、D
(4)
①Co2+—e-=Co3+
① 6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
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