【甲醇、天燃气是重要的化工原料,又可作为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、甲烷.已知合成甲醇发生的主反应如下(已知CO的结构式为C≡O):①CH3OH】
甲醇、天燃气是重要的化工原料,又可作为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、甲烷.已知合成甲醇发生的主反应如下(已知CO的结构式为C≡O):
①CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中相关的化学键能数据如下:化学键H-HC-O C≡OH-OC-HE/(kJ•mol-1)4363431076465413由此计算△H1=___.已知△H2=-58kJ•mol-1,则△H3=___.
(2)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的甲醇发生反应①.100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图1所示(平衡时甲醇的转化率记作a1).
①在0-60s时段,反应速率v(CO)为___;该反应的平衡常数K1的计算式为___.
②已知若在恒压条件下进行,平衡时CH3OH的转化率a2___a1(填“大于”或“小于”、“等于”),判断理由是___.
(3)合成CH4的原理:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H=-162kJ•mol-1.其他条件相同,实验测得在T1和P1与T2和P2条件下该反应的H2平衡转化率相同,若T1>T2,则P1___P2(填“>”、“<”或“=”).
(4)科学家用氮化镓材料与铜组装如图2所示的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4①写出铜电极表面的电极反应式___.
②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量___(选填“盐酸”或“硫酸”).
(5)标准状况下,将22.4L的甲烷完全燃烧生成的CO2通入到0.1L1mol•L-1的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为___.