8.
氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可用于制作燃料电池。
\(\rm{(}\)Ⅰ\(\rm{)}\)已知:\(\rm{①2CH_{3}OH(l)+3O_{2}(g) = 2CO_{2}(g)+4H_{2}O(g) \triangle H_{1}=-1275.6kJ/mol}\)
\(\rm{②2CO(g)+O_{2}(g) = 2CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-566.0 kJ/mol}\)
\(\rm{③H_{2}O(g) = H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H_{3}=-44.0k.J/mol}\)
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:________________________。
\(\rm{(}\)Ⅱ\(\rm{)}\)生产甲醇的原料\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)来源于反应\(\rm{CH_{4} (g)+H_{2}O(g)⇌ CO(g)+3H_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H > 0}\)
\(\rm{⑴}\)该反应在_______下可自发\(\rm{(}\)填“高温”、“低温”或“任意温度”\(\rm{)}\)。
\(\rm{⑵}\)一定条件下\(\rm{CH_{4}}\)的平衡转化率与温度、压强关系如图所示,则\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)_______\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{2(}}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”,下同\(\rm{);}\)A、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)三点平衡常数\(\rm{(K}\)\(\rm{{\,\!}_{A}}\)、\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{B}}\)、\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{C}}\)\(\rm{)}\)的大小关系为:_________.
\(\rm{⑶100℃}\)时,将\(\rm{1 mol CH_{4}}\)和\(\rm{2 mol H_{2}O}\)通入容积为\(\rm{1 L}\)的定容密封容器中发生反应,达平衡时\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)的转化率为\(\rm{50\%}\),\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的体积分数为\(\rm{φ}\)。
\(\rm{①}\)能说明该反应已达化学平衡状态的是\(\rm{(}\) \(\rm{)}\)。
\(\rm{a.}\)容器内气体密度不再发生变化 \(\rm{b. CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)的浓度之比不再变化
\(\rm{c.}\)容器的压强不再发生变化 \(\rm{d. v_{正}(CH_{4})=3v_{逆}(H_{2})}\)
\(\rm{②100℃}\)时该反应平衡常数为__________\(\rm{mol^{2}·L^{-2}(}\)保留两位小数\(\rm{);}\)平衡后某时刻,向容器中再充入\(\rm{1 mol CH_{4}}\)、\(\rm{2.5mol H_{2}O(g)}\)和\(\rm{1.5mol H_{2,}}\)此时反应\(\rm{v_{(正)}}\)___\(\rm{v_{(逆)}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)。
\(\rm{③}\)若保持同一反应温度、同一反应容器,将起始物质改为\(\rm{a mol CH_{4}}\) 、\(\rm{b mol H_{2}O(g)}\)、\(\rm{c mol CO}\)、\(\rm{d mol H_{2}}\),达平衡时\(\rm{H_{2}}\)的体积分数仍为\(\rm{φ}\),且起始时反应向逆反应方向进行,\(\rm{c}\)的取值范围是______________。