Question

焦炭與CO、CO2、H2均是重要的化工原料，由CO2制備甲醇過程可能涉及的反應如下：

反應Ⅰ：CO2 (g)+3H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1 =－49.58kJ·mol -1

反應Ⅱ：CO2 (g)+H2 (g) CO(g)+H2O(g) △H2 =+41.19kJ·mol -1

反應Ⅲ：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H3

回答下列問題：

（1）反應Ⅲ的△H3 = ，反應Ⅲ自發(fā)進行的條件是 (填“較低溫”、“較高溫”或“任何溫度”)。

（2）將焦炭與水蒸氣置于容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應：C(s) +H2O(g) CO(g)+H2(g)，其中H2O、

CO的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。

①0~1min 內(nèi)用H2表示該反應的速率為 ，第一個平衡時段的平衡常數(shù)是 。

②若反應進行到2min時，改變了溫度，使曲線發(fā)生如圖所示的變化，則溫度變化為 (填“升溫”或“降溫”)。

③反應至5min時，若也只改變了某—個條件，使曲線發(fā)生如圖所示的變化，該條件可能是下述中的 。

a．加入了C(s) b．加入了水蒸氣

c．降低了溫度 d．增大了壓強

（3）某研究小組將一定量的H2和CO2充入恒容密閉容器中并加入合適的催化劑(發(fā)生反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，測得了不同溫度下體系達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率(曲線a)及CH3OH 的產(chǎn)率(曲線b)，如圖所示，請回答問題：

據(jù)圖可知當溫度高于260℃后，CO的濃度隨著溫度的升高而 (填“增大”、“減小”、“不變”或“無法判斷”)，其原因是 。

（4）若以CO、O2、K2CO3等構成的熔融鹽電池為電源，用惰性電極電解200mL 飽和食鹽水，則負極上的電極反應式為 ，當有2.8g燃料被消耗時，電解池中溶液的pH= (常溫下，忽略溶液的體積變化，不考慮能量的其他損耗)。

Answer 1