9.
\(\rm{(1)}\)合成甲醇的主要反应是\(\rm{2H_{2}(g)+CO(g)}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)}\) \(\rm{ΔH=-90.8 kJ·mol^{-1}}\),\(\rm{t℃}\)下此反应的平衡常数为\(\rm{160}\)。此温度下,在密闭容器中开始只加入\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\),反应\(\rm{10 min}\)后测得各组分的浓度如下:
物质 | \(\rm{H2}\) | \(\rm{CO}\) | \(\rm{CH_{3}OH}\) |
浓度\(\rm{(mol·L-1)}\) | \(\rm{0.2}\) | \(\rm{0.1}\) | \(\rm{0.4}\) |
\(\rm{①}\)该时间段内反应速率\(\rm{v(H_{2})=}\)________。
\(\rm{②}\)比较此时正、逆反应速率的大小:\(\rm{v}\)正________\(\rm{v}\)逆\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{③}\)反应达到平衡后,保持其他条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡________\(\rm{(}\)填“逆向”“正向”或“不”\(\rm{)}\)移动,平衡常数\(\rm{K}\)________\(\rm{(}\)填“增大”“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(2)}\)甲醚作为一种基本化工原料,由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性,使得甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。
已知:\(\rm{2CH_{3}OH(g)}\) \(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g) ΔH=-25 kJ·mol-1}\),某温度下的平衡常数为\(\rm{400}\)。此温度下,在\(\rm{1 L}\)的密闭容器中加入\(\rm{CH_{3}OH}\),反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | \(\rm{CH_{3}OH}\) | \(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\) | \(\rm{H_{2}O}\) |
\(\rm{c(mol·L^{-1})}\) | \(\rm{0.8}\) | \(\rm{1.24}\) | ? |
平衡时,\(\rm{c(CH_{3}OCH_{3})}\)等于________\(\rm{ mol·L^{-1}}\),反应混合物的总能量减少________\(\rm{ kJ}\)。
\(\rm{(3)}\)在直接以甲醚为燃料的电池中,电解质溶液为酸性,负极反应式为________________、正极反应式为________________。