研究表明丰富的\(\rm{CO_{2}}\)完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源\(\rm{(}\)石油和天然气\(\rm{)}\)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由\(\rm{CO_{2}}\)累积所产生的温室效应,实现\(\rm{CO_{2}}\)的良性循环.
\(\rm{(1)}\)目前工业上有一种方法是用\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)在\(\rm{230℃}\)催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气\(\rm{.}\)图表示恒压容器中\(\rm{0.5mol}\) \(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{1.5mol}\) \(\rm{H_{2}}\)转化率达\(\rm{80\%}\)时的能量变化示意图.
\(\rm{①}\)写出该反应的热化学方程式: ______ .
\(\rm{②}\)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 ______ .
\(\rm{a.}\)容器中压强不变
\(\rm{b.H_{2}}\)的体积分数不变
\(\rm{c.c(H_{2})=3c(CH_{3}OH)}\)
\(\rm{d.}\)容器中密度不变
\(\rm{e.2}\)个\(\rm{C=O}\)断裂的同时有\(\rm{6}\)个\(\rm{H-H}\)断裂.
\(\rm{(2)}\)将不同量的\(\rm{CO(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)分别通入到体积为\(\rm{2L}\)的恒容密闭容器中,进行反应\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\),得到如表三组数据:
实验组 | 温度\(\rm{℃}\) | 起始量\(\rm{/mol}\) | 平衡量\(\rm{/mol}\) | 达到平衡所需 时间\(\rm{/min}\) |
\(\rm{CO}\) | \(\rm{H_{2}O}\) | \(\rm{H_{2}}\) | \(\rm{CO}\) |
\(\rm{1}\) | \(\rm{650}\) | \(\rm{4}\) | \(\rm{2}\) | \(\rm{1.6}\) | \(\rm{2.4}\) | \(\rm{6}\) |
\(\rm{2}\) | \(\rm{900}\) | \(\rm{2}\) | \(\rm{1}\) | \(\rm{0.4}\) | \(\rm{1.6}\) | \(\rm{3}\) |
\(\rm{3}\) | \(\rm{900}\) | \(\rm{a}\) | \(\rm{b}\) | \(\rm{c}\) | \(\rm{d}\) | \(\rm{t}\) |
\(\rm{①}\)在实验\(\rm{2}\)条件下平衡常数\(\rm{K=}\) ______
\(\rm{②}\)在实验\(\rm{3}\)中,若平衡时\(\rm{CO}\)转化率大于水蒸气转化率,则\(\rm{a/b}\) 的值 ______ \(\rm{(}\)填具体值或范围\(\rm{)}\).
\(\rm{③}\)在实验\(\rm{4}\)中,若保持\(\rm{990℃}\),在此容器中加入\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}O}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)均为\(\rm{1mol}\),则此时\(\rm{V_{正}}\) ______ \(\rm{V_{逆}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{(3)}\)已知在常温下,甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
\(\rm{①}\)已知:\(\rm{①2CH_{3}OH(l)+3O_{2}(g)═2CO_{2}(g)+4H_{2}O(g)\triangle H_{1}=-1275.6kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{②2CO(g)+O_{2}(g)═2CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-566.0kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{③H_{2}O(g)═H_{2}O(l)\triangle H_{3}=-44.0kJ⋅mol^{-1}}\)
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 ______ .
\(\rm{(4)}\)已知草酸是一种二元酸,草酸氢钠溶液显酸性\(\rm{.}\)常温下向\(\rm{10Ml0.01mol/LH_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液中滴加\(\rm{10mL0.01mol/LNaOH}\)溶液时,比较溶液中各种离子浓度大小关系 ______
\(\rm{(5)}\)以甲醚空气氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池,该电池的负极反应式为 ______ .