隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),清潔能源越來越受人們關(guān)注。
(1)氫能在二十一世紀(jì)有可能在世界能源舞臺(tái)上成為一種舉足輕重的二次能源。
①硫-碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):
I.SO
2+2H
2O+ I
2=H
2SO
4+2HI
Ⅱ.2HI
H
2+I
2 Ⅲ.2H
2SO
4=2SO
2+O
2+2H
2O
分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是_________(填序號(hào),下同)。
a.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行
b.反應(yīng)I中SO
2氧化性比HI強(qiáng)
c.循環(huán)過程中需補(bǔ)充H
2O
d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1 mol O
2的同時(shí)產(chǎn)生1 mol H
2 ②利用甲烷與水反應(yīng)制備氫氣,因原料價(jià)廉產(chǎn)氫率高,具有實(shí)用推廣價(jià)值,已知該反應(yīng)為:
CH
4(g)+H
2O(g)=CO(g)+3H
2(g) ΔH =+206.1 kJ·mol
-1 若800℃時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=1.0,某時(shí)刻測(cè)得該溫度下,密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為:c(CH
4)=3.0 mol·L
-1;c(H
2O)=8.5 mol·L
-1;c(CO)=2.0 mol·L
-1;c(H
2)=2.0 mol·L
-1,則此時(shí)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系是v正___________(填“>”、“<”或“=”) v逆。
③實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H
2,反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡____________移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列試劑中的_____________,產(chǎn)生H
2的速率將增大。
a.NaNO
3 b.CuSO
4 c.Na
2SO
4 d.NaHSO
3 (2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇: CO(g)+2H
2(g)
CH
3OH(g) 分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①下列各項(xiàng)中,不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是______________。
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,CH
3OH分解的速率和CH
3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H
2和CH
3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗1 mol CO,同時(shí)生成l mol CH
3OH
②如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。
T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1____________(填“>”、“<”或“=”) K2。
③已知甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。
該電池工作時(shí), b口通入的物質(zhì)為____________,該電池正極的電極反應(yīng)式為:______________,工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4 g甲醇(CH3OH)完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有___________mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。