能源的相互转化和利用是科学家研究的重要课题.
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气.反应为:C(s)+H
2O(g)?CO(g)+H
2(g)△H=+131.3kJ?mol
-1,
①该反应能否自发进行的外界条件是
;
②在一个恒容的密闭容器中,一定温度下发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
(填相应的编号).
A.c(CO)=c(H
2) B.1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
C.容器中的压强不变 D.消耗H
2O的速率等于生成H
2的速率
(2)将不同量的CO(g)和H
2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在催化剂存在下进行反应:CO(g)+H
2O(g)?H
2(g)+CO
2(g),得到如下二组数据:
实验组 |
温度/℃ |
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该反应的△H
0(填“>”“<”“=”)
②计算实验2条件下平衡常数的值K=
(3)目前工业上有一种方法是用CO
2来生产甲醇.一定条件下发生反应:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g),在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO
2和3mol H
2,下列措施中能使c(CH
3OH)增大的是
.
A.使用合适的催化剂 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H
2O(g)从体系中分离出来 D.再充入1mol CO
2和3mol H
2(4)利用甲醇设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,用多孔石墨做电极,则放入甲醇的电极上发生的电极反应式是
.