甲醇可作为燃料电池的原料\(\rm{.}\)工业上利用 \(\rm{CO_{2}}\) 和 \(\rm{H_{2}}\) 在一定条件下反应合成甲醇\(\rm{.}\)
\(\rm{(1)}\)已知在常温常压下:
\(\rm{①2CH_{3}OH(l)+3O_{2}(g)═2CO_{2}(g)+4H_{2}O(g)H=-1275.6kJ/mol}\)
\(\rm{②2CO}\) \(\rm{(g)+O_{2}(g)═2CO_{2}(g)H=-566.0kJ/mol}\)
\(\rm{③H_{2}O(g)═H_{2}O(l)H=-44.0kJ/mol}\)
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: ______ .
\(\rm{(2)}\)甲醇脱氢可制取甲醛 \(\rm{CH_{3}OH(g)⇌HCHO(g)+H_{2}(g)}\),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图\(\rm{1}\) 所示\(\rm{.}\)回答下列问题:
\(\rm{①600K}\) 时,\(\rm{Y}\) 点甲醇的 \(\rm{υ(}\)逆\(\rm{)}\) ______ \(\rm{υ(}\)正\(\rm{)(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{②}\)从 \(\rm{Y}\) 点到 \(\rm{X}\) 点可采取的措施 ______ .
\(\rm{③}\)有同学计算得到在 \(\rm{t_{1}K}\) 时,该反应的平衡常数为 \(\rm{8.1mol⋅L^{-1}}\) 你认为正确吗? ______ \(\rm{.}\)请说明理由 ______
\(\rm{(3)}\)纳米级 \(\rm{Cu_{2}O}\) 由于具有优良的催 化性能而受到关注\(\rm{.}\)在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的 \(\rm{Cu_{2}O(I)}\)和\(\rm{(II)}\)分别进行催化 \(\rm{CH_{3}OH}\)的脱氢实验:\(\rm{CH_{3}OH(g)⇌HCHO(g)+H_{2}(g)}\),\(\rm{CH_{3}OH}\) 的浓度\(\rm{(mol⋅L^{-1})}\)随时间 \(\rm{t}\) \(\rm{(min)}\)变化如表:
序号 | 温度 | \(\rm{0}\) | \(\rm{10}\) | \(\rm{20}\) | \(\rm{30}\) | \(\rm{40}\) | \(\rm{50}\) |
\(\rm{①}\) | \(\rm{T_{1}}\) | \(\rm{0.050}\) | \(\rm{0.0492}\) | \(\rm{0.0486}\) | \(\rm{0.0482}\) | \(\rm{0.0480}\) | \(\rm{0.0480}\) |
\(\rm{②}\) | \(\rm{T_{1}}\) | \(\rm{0.050}\) | \(\rm{0.0488}\) | \(\rm{0.0484}\) | \(\rm{0.0480}\) | \(\rm{0.0480}\) | \(\rm{0.0480}\) |
\(\rm{③}\) | \(\rm{T_{2}}\) | \(\rm{0.01}\) | \(\rm{0.094}\) | \(\rm{0.090}\) | \(\rm{0.090}\) | \(\rm{0.090}\) | \(\rm{0.090}\) |
可以判断:实验\(\rm{①}\)的前 \(\rm{20min}\) 的平均反应速率 \(\rm{ν(H_{2})=}\) ______ 实验温度 \(\rm{T_{1}}\) ______ \(\rm{T_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\);催化剂的催化效率:实验\(\rm{①}\) ______ 实验\(\rm{②(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\).
\(\rm{(4)}\)电解法可消除甲醇对水质造成的污染,原理是:通电将 \(\rm{Co^{2+}}\)氧化成 \(\rm{Co^{3+}}\),然后 \(\rm{Co^{3+}}\)将甲醇氧化成 \(\rm{CO_{2}}\) 和 \(\rm{H^{+}(}\)用石墨烯吸附除去 \(\rm{Co^{2+}).}\)现用如图\(\rm{2}\)所示 装置模拟上述过程,除去甲醇的离子方程式为 ______ .