(2012?天津模擬)甲醇是一種可再生能源,用途廣泛,一種由甲醇、氧氣以及強堿溶液制成的新型手機電池,容量達氫鎳電池或鋰電池的10倍.回答下列有關(guān)問題:
(1)工業(yè)上有一種生產(chǎn)甲醇的反應:
CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-49.0kJ?mol
-1在某溫度下,容積均為1L的A、B兩個容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫恒容,經(jīng)10秒鐘后達到平衡,達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
容器 |
A |
B |
反應物投入量 |
1mol CO2(g)和3mol H2(g) |
1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g) |
CH3OH(g)濃度(mol?L-1) |
c1 |
c2 |
反應能量變化 |
放出29.4kJ |
吸收akJ |
①從反應開始至達到平衡時,A中用CO
2來表示的平均反應速率為
0.06mol/(L?S)
0.06mol/(L?S)
.
②該溫度下,反應CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g) 的化學平衡常數(shù)的值為
0.12
0.12
.
③a=
19.6
19.6
.
④下列措施中能使n(CH
3OH)/n(CO
2)增大的是
BC
BC
.
A.升高溫度 B.充入氫氣
C.將水蒸氣從體系中分離 D.用更有效的催化劑
(2)某同學設(shè)計了一個甲醇燃料電池,并用該電池電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO
4混合溶液,其裝置如圖1:
①寫出甲中通入甲醇一極的電極反應式
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
.
②圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示乙中兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系(氣體體積已換算成標準狀況下的體積),寫出電解開始時鐵極上的電極反應式
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
;
t
1后石墨電極上的電極反應式
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
;計算在t
2時所得溶液的pH為(忽略電解前后溶液體積的變化)
1
1
.