能源的相互轉(zhuǎn)化和利用是科學(xué)家研究的重要課題.
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H
2O(g)?CO(g)+H
2(g)△H=+131.3kJ?mol
-1,
①該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的外界條件是
;
②在一個恒容的密閉容器中,一定溫度下發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
(填相應(yīng)的編號).
A.c(CO)=c(H
2) B.1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O鍵
C.容器中的壓強(qiáng)不變 D.消耗H
2O的速率等于生成H
2的速率
(2)將不同量的CO(g)和H
2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g),得到如下二組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 |
溫度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
CO |
H2O |
H2 |
CO |
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
①該反應(yīng)的△H
0(填“>”“<”“=”)
②計(jì)算實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)的值K=
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO
2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g),在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO
2和3mol H
2,下列措施中能使c(CH
3OH)增大的是
.
A.使用合適的催化劑 B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
C.將H
2O(g)從體系中分離出來 D.再充入1mol CO
2和3mol H
2(4)利用甲醇設(shè)計(jì)一個燃料電池:用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液,用多孔石墨做電極,則放入甲醇的電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是
.