(2014?湖北模拟)(1)氢是未来最好的能源选择,制取氢气的成熟的方法有很多,利用甲醇可以与水蒸气反应

2025-04-16 11:06:04
推荐回答(1个)
回答(1):

(1)①吸热19.76KJ,据方程式可以求得,反应的甲醇有

19.76KJ
49.4KJ/mol
=0.4mol,则
              CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)△H(298K)=+49.4kJ/mol
反应前(mol)   1         3        0        0
反应了(mol)  0.4        0.4     0.4     1.2
平衡后(mol)  0.6        2.6      0.4     1.2
平衡后,混合气体的压强是原来的
0.6+2.6+0.4+11.2
1+3
=1.2,
故答案为:1.2;
②K=
生成物浓度的幂次方
反应物浓度的幂次方
=
1.23×0.4
0.6×2.6
≈0.11,
故答案为:0.11;
③A、不能体现正逆反应速率相等,故A错误;
B、体积不变,反应物和生成物都是气体,所以密度永远不变,故B错误;
C、甲醇和水蒸气浓度相等,决定于加入的量,与是否平衡无关,故C错误;
D、反应前后气体体积不同,所以气体总物质的量不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
故选D.
(2)若温度和体积都相同时,a+b=1,但现在是绝热容器,甲中温度会升高,抑制了二氧化硫与氧气化合,乙中温度会降低,抑制了三氧化硫的分解,所以,a+b<1,故答案为:<;
(3)①甲醇在负极发生氧化反应,电解质溶液是熔融的K2CO3,所以负极的电极反应式应为:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O,
故答案为:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O;
②氧气应在正极反应,所以从d口通入,阴离子从右到左移向负极,故答案为:d;从右到左;
③从电极反应式CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O 可知,1mol甲醇反应转移6mol电子,现在有
16g
32g/mol
=0.5mol甲醇反应,转移电子物质的量为3mol,则理论上提供的电量最多为,3mol×9.65×104 C?mol-1=2.895×105 C,故答案为:2.895×105 C.