碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质.
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
C+
K
2Cr
2O
7+
═
CO
2↑+
K
2SO
4+
Cr
2(SO
4)
3+
H
2O
请完成并配平上述化学方程式.其中氧化剂是
,氧化产物是
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H
2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
1=-116kJ?mol
-1①已知:
CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H
2=-283kJ?mol
-1H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H
3=-242kJ?mol
-1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO
2和水蒸气时的热化学方程式为
;
②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图是上述三种温度下不同的H
2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.
请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)的平衡常数K=
.
③在某温度下,将一定量的CO和H
2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol?L
-1)变化如下表所示:
|
0min |
5min |
10min |
CO |
0.1 |
|
0.05 |
H2 |
0.2 |
|
0.2 |
CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是
;且该条件所改变的量是
.