隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),清潔能源越來越受人們關(guān)注.
(1)氫能在二十一世紀(jì)有可能在世界能源舞臺(tái)上成為一種舉足輕重的二次能源.
①硫-碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):
I.SO
2+2H
2O+I
2═H
2SO
4+2HI
Ⅱ.2HI?H
2+I
2Ⅲ.2H
2SO
4═2SO
2+O
2+2H
2O
分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是
(填序號(hào),下同).
a.反應(yīng)Ⅲ是一個(gè)吸熱反應(yīng) b.在該循環(huán)過程中,有副產(chǎn)物硫酸生成
c.由反應(yīng)Ⅱ可判斷,HI不太穩(wěn)定 d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1 mol O
2的同時(shí)產(chǎn)生44.8L H
2②利用甲烷與水反應(yīng)制備氫氣,因原料價(jià)廉產(chǎn)氫率高,具有實(shí)用推廣價(jià)值,已知該反應(yīng)為:
Ⅰ.CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)△H=+206.2kJ/mol
Ⅱ.CH
4(g)+2H
2O(g)?CO
2(g)+4H
2(g)△H=+165.0kJ/mol
上述反應(yīng)所得原料氣中的CO能使氨合成催化劑中毒,必須除去.工業(yè)上常采用催化劑存在下CO與水蒸氣反應(yīng)生成易除去的CO
2,同時(shí)又可制得等體積的氫氣的方法.此反應(yīng)稱為一氧化碳變換反應(yīng),該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
.
若800℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K
1=1.0,某時(shí)刻測(cè)得該溫度下,密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為:c(CH
4)=2.0mol?L
-1;c(H
2O)=5.0mol?L
-1;c(CO)=2.0mol?L
-1;c(H
2)=2.5mol?L
-1,則此時(shí)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系是v
正
(填“>”、“<”或“=”)v
逆.
(2)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g),分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①一定條件下,將CO與H
2以體積比1:1置于密閉容器中發(fā)生以上反應(yīng),能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是
.
a.體系的壓強(qiáng)不發(fā)生變化 b.CO與H
2的體積比保持不變
c.體系中碳元素的百分含量不再變化 d.單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO,同時(shí)生成1mol CH
3OH
②如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.T
1和T
2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K
1
(填“>”、“<”或“=”) K
2.理由是:
.
③已知甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
該電池工作時(shí),該電池右邊的電極發(fā)生的電極反應(yīng):
,工作一段時(shí)間后,當(dāng)有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體
L.