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碳及其化合物在科研、工业生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。 (1)一定条件下,CH4 和 CO2 都能与 H2O 形成笼状结构的水合物晶体,CH4 与 H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。已知:...
题目内容:
碳及其化合物在科研、工业生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。
(1)一定条件下,CH4 和 CO2 都能与 H2O 形成笼状结构的水合物晶体,CH4 与 H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。已知:CO2(g)+nH2O(l)=CO2·nH2O(s)△H=-57.98 kJ·mol-1, CH4(g)+nH2O(l)=CH4·nH2O(s) △H=-54.49 kJ·mol-1 。则反应: CO2(g)+CH4·nH2O(s) = CH4(g) +CO2·nH2O(s)的△H=_______________;该反应能在一定 条件下自发进行的理论依据是______________。
(2)固定和利用 CO2 能有效地利用资源并减少空气中的温室气体。工业上利用 CO2 生产甲醇方法的反应原理:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。现将6mol CO2 和 8 mol H2 充入一容积为 2 L 的密闭容器中(温度保持不变),测得 H2 的物质的量随时间变化如下图实线所示。
①该反应在 0~8 min 时,H2 的平均反应速率:_____________;v 正(a)_____________v 正(d)(填“<”“>”“=”);CO2 的平衡转化率:_____________。该温度下平衡常数的值 为_____________。
②若起始反应物投料量不变,重新进行两次实验(每次仅改变某一条件),所测得 H2 的物质的量随时间变化如上图中两条虚线。则 b、c、d 三点平衡常数: K(b)______________K(c)______________K(d)(填“<”“>”“=”)。
③在恒温恒容的条件下,再充入 3 mol CO2 和 4 mol H2,达新平衡时,H2O 的体积分数将______________(填“增大”“不变”或“减小”)
(3)如图为甲醇燃料电池,其负极电极 方程式为______________。
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