铑基催化剂催化CO加氢合成甲醇(CH
3OH)、乙醛(CH
3CHO)、乙醇等碳的含氧化合物是近年来化学界比较活跃的研究课题之一。
(1)已知:(ⅰ)CO(g)+2H
2(g)

CH
3OH(g) △H
1=-90.1kJ/mol
(ⅱ)2CH
3OH(g)

CH
3OCH
3(g)+H
2O(g) △H
2=-24.5kJ/mol
(ⅲ)C
2H
5OH(g)

CH
3OCH
3(g) △H
3=+50.7kJ/mol
则由CO催化加氢制备乙醇气体(另一产物为水蒸汽)的热化学反应方程式为________。
(2)直接甲醇燃料电池(DMFC)成本低、效率高,某研究所尝试用DMFC电解处理含氰电镀废水。调节废水pHl0~12.5,电解过程中,CNˉ先被氧化成CNOˉ(两种离子中氮元素均为-3价),再进一步氧化为碳酸盐和N
2。
①请写出CNOˉ被氧化的电极反应式________。
②欲处理1m
3CNˉ含量为390mg/L的电镀废水,至少需准备________kg甲醇。
(3)在2.0L密闭容器中放入1 molCO与2molH
2,在反应温度T
1时进行如下反应:
CO(g)+2H
2(g)=CH
3OH(g),反应时间(t)与容器内气体总物质的量(n)的数据见下表:
时间t/min
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
|
总物质的量n/mol
| 3.0
| 2.7
| 2.5
| 2.3
| 2.1
| 2.0
| 2.0
|
①在0~5min时段,反应速率v(CH
3OH)为________;有利于提高上述反应平衡转化率的条件是________。
A.高温高压 B.低温低压 C.高温低压 D.低温高压
②计算温度T
1时反应的平衡常数K
1________;T
1时达平衡后,改变反应温度为T
2,平衡常数增大,则T
2________T
1(填“大于”“小于”),判断理由是________。