甲醇是一种优质燃料,可制作燃料电池。
(1)为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图。请回答:
①从反应开始到平衡,氢气的反应速率:v(H2)=
。
②能够说明该反应已达到平衡的是_________。
A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
C.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D.一定条件下,单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH
③下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
。
A.加入催化剂
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离
D.降低温度
④求此温度(T1)下该反应的平衡常数K1=
(计算结果保留三位有效数字)。
⑤另在温度(T2)条件下测得平衡常数K2,已知T2>T1,则K2
(填“>”、“=”或“<”)K1。
(2)以CH3OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH3OH燃料电池(电池总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O),则充入CH3OH的电极为
极,充入O2的电极反应式
。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2
则1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的△H=
。(用含△H1、△H2的式子表示)