甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
1反应Ⅱ:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
2①反应Ⅱ的平衡常数表达式是
c(CH3OH)?c(H2O) |
c(CO2)?c3(H2) |
c(CH3OH)?c(H2O) |
c(CO2)?c3(H2) |
.
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断△H
1<
<
0 (填“>”、“=”或“<”).
③某温度下,将2mol CO和6mol H
2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为
80%
80%
.
(2)已知在常温常压下:
①2CH
3OH(l)+3O
2(g)=2CO
2(g)+4H
2O(g)
△H
1=-1275.6kJ/mol
②2CO (g)+O
2(g)=2CO
2 (g)△H
2=-566.0kJ/mol
③H
2O(g)=H
2O(l)△H
3=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-442.8kJ?mol-1
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-442.8kJ?mol-1
.
(3)甲醇、乙醇在发展燃料电池上有广泛的应用.美国科学家研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200℃左右时供电.电池总反应为:C
2H
5OH+3O
2═2CO
2+3H
2O,电池示意图如右.试写出a极的电极反应式:
C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+
C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+
.