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合成气的主要成分是 一氧化碳和氢气,是重要的化工原料。 I.已知下列反应: ①CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206 kJ/mol ②C(s) + H2O(g)...
题目内容:
合成气的主要成分是 一氧化碳和氢气,是重要的化工原料。
I.已知下列反应:
①CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206 kJ/mol
②C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) ΔH = +131 kJ/mol
(1)工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到1300℃进行裂解。填写空白。
CH4(g)= C(s)+ 2H2(g) ΔH =______________kJ/mol。
(2)若800℃时,反应①的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=4.0 mol·L-1;c(H2O)=5.0 mol·L-1;c(CO)=1.5 mol·L-1;c(H2)=2 mol·L-1,则此时该可逆反应的状态是_____________________(填“达到平衡”、“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”)。
Ⅱ.甲醇是一种可再生能源,工业上用合成气来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),分析该反应并回答下列问题:
(3)一定条件下,将CO与H2以物质的量之比1:1置于恒容密闭容器中发生以上反应,能说明该反应已达到平衡的是_____________________________。
A.体系的压强不发生变化 B.混合气的密度保持不变
C.体系中碳元素的质量分数不变 D.CO与H2的物质的量之比保持不变
(4)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______K2 (填“>”、“<”或“=”)。理由是__________________________________________________。
(5)已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时,电池左边的电极发生的电极反应式为______________________________。
(6)用甲醇燃料电池作为直流电源,设计如图装置制取Cu2O,电解总反应为:2Cu+H2O=Cu2O+H2↑。写出铜电极的电极反应式_______________________。
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