4.
化学原理是中学化学学习的重要内容.请回答下列问题:
(1)①己知:CH
4、H
2的燃烧热(△H)分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol,则CO
2和H
2反应生成CH
4的热化学方程式是
______
.
②有人设想以N
2和H
2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图1所示,电池正极的电极反应式是
______
; A是
______
.
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用合成气制备甲醇,反应为CO(g)+2H
2(g)⇌CH
3OH(g),某温度下在容积为2L的密闭容器中进行该反应,其相关数据见图2:
①从反应开始至平衡时,用CO表示化学反应速率为
______
,该温度下的平衡常数为
______
;
②5min至10min时速率变化的原因可能是
______
;
(3)甲烷,可以用来制备氢气.其反应方程式为:
CH
4(g)+H
2O(g)⇌CO(g)+3H
2(g)△H=+206.2kJ/mol[其中投料比n(CH
4):n(H
2O)=1:1].
对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(P
B)代替物质的量浓度(c
B)也可表示平衡常数(记作K
P,分压=总压×物质的量分数).平衡时CH
4的转化率与温度、压强(总压)的关系如图3所示:则p
1______
p
2 (填“>”或“<”),p
2时M点的平衡常数K
P=
______
(小数点后保留3位).