1.
以CO、H
2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H
2(g)⇌CH
3OH(g)△H.在体积均为2L的三个恒容密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1mol CO和2mol H
2,三个容器的反应温度分别为T
1、T
2、T
3且恒定不变.图1为三个容器中的反应均进行到5min时H
2的体积分数示意图,其中有一个容器反应已经达到平衡状态.CO的平衡转化率在不同压强下随温度的变化如图2所示.
(1)0~5min时间内容器Ⅱ中用CH
3OH表示的化学反应速率为
.
(2)三个容器中一定达到平衡状态的是容器
,此容器中反应达平衡时,放出热量20.5kJ,则△H=
.
(3)当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最低的是容器
;平衡常数最大的是容器
.
(4)工业实际合成CH
3OH生产中,采用图2中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和化学平衡知识,同时考虑生产实际,说明选择该反应条件的理由:
.
(5)科研人员设计了一种新型甲醇燃料电池,其电解质是掺杂了Y
2O
3的ZrO
2晶体,它在高温下能传导O
2-.该电池工作时的负极电极反应式为
.用该电池电解饱和食盐水(石墨电极),当电路中通过1.929×10
4 C的电量时,生成标准状况下氢气的体积为
L.(已知:一个电子的电量是1.602×10
-19C)