(18分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
I.已知下列热化学方程式:
CO(g)+ 1/2 O2(g)= CO2(g)△H= —283.0kJ•mol‾1 ①
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1452 kJ·mol-1 ②
H2O(g) = H2O(l) ΔH4=-44 kJ·mol-1 ③
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和水蒸气的反应的热化学方程式:______________。
II.苯乙烯是合成橡胶和塑料的单体,可用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯,工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯 △H=-166kJ·mol-1,在2L固定容积密闭容器内,乙苯与CO2的反应在I、II、III三种不同的条件下进行实验。乙苯、CO2的起始物质的量分别为2mol和6mol,其中实验I在T1°C,0.3MPa,而实验II、III分别改变了实验其他条件。乙苯的浓度随时间的变化如图所示。
①实验I苯乙烯在0—50min的平均反应速率是___________,T1°C该反应的平衡常数为 。
②实验II、III改变的条件可能是___________________、___________________________。
③对于实验I,下列叙述能说明乙苯与CO2反应达到平衡的是_______。
a.平衡常数K不再增大
b.CO2的转化率不再增大
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.反应物不再转化为生成物
III.K2FeO4—Zn可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电池反应为:2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池负极材料为 、正极发生的电极反应式为 ,在酸性条件下电解水的方法制得臭氧,臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应式3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢,其电极反应式为 。