研究碳及其化合物的相互转化对能源的充分利用、低碳经济有着重要的作用.
(1)已知:①CH
4(g)+H
2O(g)⇌CO(g)+3H
2(g)△H
1=+206.1kJ•mol
-1②2H
2(g)+CO(g)⇌CH
3OH(l)△H
2=-128.3kJ•mol
-1③2H
2(g)+O
2(g)⇌2H
2O (g)△H
3=-483.6kJ•mol
-125℃时,在合适的催化剂作用下,采用甲烷和氧气一步合成液态甲醇的热化学方程式为
______
.
(2)利用反应①来制备氢气,为了探究温度、压强对反应①速率、转化率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为400℃或500℃,压强为101kPa或404kPa).
实验序号 |
温度℃ |
压强/kPa |
CH4初始浓度/mol•L-1 |
H2O初始浓度/mol•L-1 |
1 |
400 |
p |
3.0 |
7.0 |
2 |
t |
101 |
3.0 |
7.0 |
3 |
400 |
101 |
3.0 |
7.0 |
①实验2和实验3相比,其平衡常数关系是K
2______
K
3(填“>”、“<”或“=”).
②将等物质的量的CH
4和水蒸气充入1L恒容密闭容器中,发生上述反应,在400℃下达到平衡,平衡常数K=27,此时容器中CO物质的量为0.10mol,则CH
4的转化率为
______
.
(3)科学家提出由CO
2制 取 C的太阳能工艺如图1所示.
2“重整系统”发生的反应中n(FeO):n(CO
2)=6:1,则Fe
xO
y的化学式为
______
.
②“热分解系统”中每分解l mol Fe
xO
y,转移电子的物质的量为
______
.
(4)pC类似pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用负对数值.若某溶液中溶质的浓度为1×10
-3mol•L
-1,则该溶液中溶质的pC=-lg(1×10
-3)=3.如图2为25℃时H
2CO
3溶液的pC-pH图.请回答下列问题 (若离子浓度小于10
-5mol/L,可认为该离子不存在):
①在同一溶液中,H
2CO
3、HCO
3-、CO
32-______
(填“能”或“不能”)大量共存.
②求H
2CO
3一级电离平衡常数的数值K
a1=
______
.
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系\( \frac {c(H_{2}CO_{3})}{c(HC O_{ 3 }^{ - })}\)可以抵消少量酸或碱,维持pH=7.4.当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的\( \frac {c(H^{+})}{c(H_{2}CO_{3})}\)最终将
______
.
A.变大B.变小C.基本不变D.无法判断.