甲醇是一种重要的工业原料,利用甲醇可以制氢气.
Ⅰ.甲醇与水蒸气反应可以直接制得氢气.
已知 CH
3OH(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+3H
2(g)△H>0
一定条件下,向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1.2molCH
3OH(g)和2.8molH
2O(g),实验测得,反应共吸收的能量和甲醇的体积分数随时间变化的曲线图象如图1.
(1)从反应开始至平衡,H
2的平均反应速率为
______
.
(2)该条件下,CH
3OH(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+3H
2(g)的△H=
______
,该反应的平衡常数为
______
.
(3)B点时水的体积分数
______
C点(填“>”、“=”或“<”).
(4)在D点时,将容器的体积压缩为原来的一半,同时再充入7.2mol的H
2O(g),CH
3OH(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+3H
2(g)平衡
______
移动(填“往左”、“往右”或“不”).
Ⅱ.将甲醇燃料电池高温电解等物质的量的H
2O-CO
2混合气体可以间接制备H
2.其基本原理如图2所示.
(5)甲醇燃料电池以酸性溶液为电解质,写出电池负极的电极反应式
______
.
(6)电解池中发生的总反应方程式为
______
.
(7)当质子交换膜中通过的H
+数目为4.816×10
23时,理论上电解池中产生的H
2为
______
L(标准状况).