甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應來合成甲醇:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g).
(1)分析該反應并回答下列問題:
平衡常數表達式為K=
.
(2)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.T
1和T
2溫度下的平衡常數大小關系是K
1>
>
K
2(填“>”、“<”或“=”).
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH
3OH(l)+3O
2(g)=2CO
2(g)+4H
2O(g)△H=-a kJ?mol
-1②2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g)△H=-b kJ?mol
-1③H
2O(g)=H
2O(l)△H=-c kJ?mol-1
則,CH
3OH(l)+O
2(g)=CO(g)+2H
2O(l)△H=
kJ?mol
-1.
(4)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①該電池工作時,b口通入的物質為
CH3OH
CH3OH
,
②該電池正極的電極反應式為:
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
.
(5)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實驗室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中,發(fā)現溶液逐漸變渾濁,原因是(用相關的電極反應式和離子方程式表示):
Al→Al3++3e-
Al→Al3++3e-
,
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
.