Question

碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。

（1）天然气是人们日常生活中的清洁能源。

已知①CH₄（g）＋2O₂（g）＝CO₂（g）＋2 H₂O（l）；  △H₁＝－890．3kJ·mol^－1

②2 CO（g）＋O₂（g）＝2CO₂ (g)；  △H₂＝－566 kJ·mol^－1

则反应2 CH₄（g）＋3O₂（g）＝2CO（g）＋4H₂O（l）的△H＝_____________。

（2）甲烷燃料电池的化学方程式为CH₄＋2O₂＝CO₂＋2H₂O。某甲烷燃料电池以甲烷为燃料，以空气为氧化剂，以熔融的K₂CO₃（其中不含O^2－和HCO₃^—）为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。

该燃料电池的负极电极反应式为：CH₄－8e^－＋4CO₃^2—＝5CO₂＋2H₂O，则其正极电极反应式为____________；为使电解质的组成保持稳定，使该燃料电池长时间稳定运行，在通入的空气中必须加入________________物质。

（3）以该燃料电池为电源，以铂作电极电解1000g 4．55％的NaOH溶液，一段时间后，溶液中溶质的质量分数变为5．00％，则阳极产生的气体在标准状况下的体积为________L。

（4）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）＋H₂O（g）CO₂（g）＋H₂（g），得到如下三组数据：

①实验A中以v（H₂）表示的反应速率为___________________。

②通过计算可知，CO的转化率实验A_______________实验B（填“大于”、“等于”或“小于”），该反应的正反应为______________热反应（填“吸”或“放”）。

③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态，则a、b应满足的关系是_________________（用含a、b的数学式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（共15分）

（1） －1214.6 kJ·mol^-1（2分）

（2） O₂ + 4e^- + 2CO₂  = 2CO₃^2-   CO₂（4分，每空2分）

（3） 56 L（3分）

（4） ①  0.16 mol ?? L ^-1 ?? min ^-1（2分）

②  大于   放（2分，每空1分）

③  b=2a  （2分）

【解析】