甲醇是一種重要的化工原料,在生產中有著重要的應用.工業(yè)上用甲烷氧化法合成甲醇的反應有:
(Ⅰ)CH
4(g)+CO
2(g)?2CO(g)+2H
2(g)△H
1=+247.3kJ?mol
-1(Ⅱ)2CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
2=-90.1kJ?mol
-1(Ⅲ)2CO(g)+O
2(g)?2CO
2(g)△H
3=-566.0kJ?mol
-1(1)用CH
4和0
2直接制備甲醇蒸氣的熱化學方程式為
.
(2)某溫度下,向4L恒容密閉容器中通人6mol C0
2和6mol CH
4,發(fā)生反應(Ⅰ),平衡體系中各組分的體積分數(shù)均為
,則此溫度下該反應的平衡常數(shù)K=
,CH
4的轉化率為
.
(3)工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反應的熱化學方程式為:CH
3OH(g)+CO(g)?HCOOCH
3(g)△H
2=-29.1kJ?mol
-1.科研人員對該反應進行了研究,部分研究結果如圖1、2:
①從反應壓強對甲醇轉化率的影響“效率”看,工業(yè)制取甲酸甲酯應選擇的壓強是
(填“3.5×10
6PaPa““4.0×10
6Pa“或“5.0×10
6Pa”).
②實際工業(yè)生產中采用的溫度是80℃,其理由是
.
(4)直接甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于其結構簡單、能量轉化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關注.DMFC的工作原理如圖3所示:
①通入a氣體的電極是電池的
(填“正”或“負”)極,其電極反應式為
②常溫下,用此電池以惰性電極電解O.5L飽和食鹽水(足量),若兩極共生成氣體1.12L(已折算為標準狀況下的體積),則電解后溶液的pH為
(忽略溶液的體積變化).