研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题。
(1)CO可用于合成甲醇。在体积可变的密闭容器中充入4molCO和8molH2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(Ⅰ),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该反应正向属于________反应;(填“吸热”或放热”)。
②在0.1Mpa 、100℃的条件下,该反应达到平衡时CH3OH体积分数为 。
③在温度和容积不变的情况下,向平衡体系中再充入4molCO,8molH2,达到平衡时CO转化率_______(填“增大”,“不变”或“减小”), 平衡常数K_______(填“增大”,“不变”或“减小”)。
(2)在反应(Ⅰ)中需要用到H2做反应物,以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+ H2O(g)= CO(g)+3H2(g) △H="+206.2" kJ·mol-1
CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) △H="+247.4" kJ·mol-1
则CO和H2O(g)反应生成CO2和H2的热化学方程式为: 。
(3)CO还可以与氧气组成碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。则该燃料电池放电时,负极的电极反应式为_______________________________。