乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g)+4H
2 (g)⇌CH
3CH
2OH(g)+H
2O(g)△H
1=-a kJ•mol
-1.
已知:H
2O(l)═H
2O(g)△H
2=+b kJ•mol
-1CO(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+H
2(g)△H
3=-c kJ•mol
-1(1)以CO
2(g)与H
2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO
2(g)+6H
2(g)⇌CH
3CH
2OH(g)+3H
2O(l)△H=
______
.
(2)CH
4和H
2O(g)在催化剂表面发生反应CH
4+H
2O(g)⇌CO+3H
2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如表:
温度/℃ |
800 |
1000 |
1100 |
1200 |
1400 |
平衡常数 |
0.45 |
1.92 |
48.1 |
276.5 |
1771.5 |
①反应是
______
反应(填“吸热”或“放热”);
②T℃时,向2L密闭容器中投入2.00molCH
4和2.00mol H
2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时c(CH
4)=0.333mol•L
-1,则T=
______
,该温度下达到平衡时H
2的平均生成速率为
______
(保留3位有效数字).
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NO
x的排放,这使NO
x的有效消除成为环保领域的重要课题.
用C
xH
y(烃)催化还原NO
x可消除氮氧化物的污染.写出CH
4与NO
2发生反应的化学方程式:
______
.
(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y
2O
3的ZrO
2晶体,它在高温下能传导O
2-离子.
固体电解质里O
2-的移动方向是向
______
(填“正极”或“负极”)移动,该电池负极的电极反应式为
______
.