水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸气通过炽热的炭制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131kJ?mol-1
(1)某温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
容器
编号
c(H2O)
/mol?L-1
c(CO)
/mol?L-1
c(H2
/mol?L-1
v、v比较
I 0.06 0.60 0.10 v=v
II 0.06 0.50 0.40
III 0.12 0.40 0.80 v<v
IV 0.12 0.30 v=v
(2)另有一个容积可变的密闭容器.恒温恒压下,向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸气 (H2O),发生上述反应,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25 倍.平衡时水蒸气的转化率为
25%
25%
;向该容器中补充 a mol 炭,水蒸气的转化率将
不变
不变
(填“增大”、“减小”、“不变”).
(3)在一定条件下用水煤气能合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 据研究,给合成甲醇反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是(用化学方程式表示)
Cu2O+CO2Cu+CO2
Cu2O+CO2Cu+CO2

(4)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,其中一极通入CO,另一极通入空气和CO2的混合气体.根据上述信息,该燃料电池:负极反应式为
2CO-4e-+2CO32-=4CO2
2CO-4e-+2CO32-=4CO2
;正极反应式为
O2+4e-+2CO2=2CO32-
O2+4e-+2CO2=2CO32-
水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s)+H2O(g)═CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1
(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而
增大
增大
(增大/减小/不变).
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)全部移走,平衡
向左移
向左移
(向左移/向右移/不移动).
(3)上述反应在t0时刻达到平衡(如图),若在t1时刻改变某一条件,请在下图中继续画出t1时刻之后正反应速率(ν)随时间的变化:
①缩小容器体积(用实线表示)
②降低温度(用虚线表示)
(4)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
容器编号 c(H2O)/mol?L-1 c(CO)/mol?L-1 c(H2)/mol?L-1 ν、ν比较
I 0.06 0.60 0.10 ν
0.12 0.20
0.6
0.6
ν
0.10 0.20 0.40 ν
ν
(5)CO和H2可合成甲醇.直接甲醇燃料电池(DMFC)由甲醇负极、氧正极和质子交换膜构成.在催化剂作用下甲醇被氧化为水和二氧化碳.甲醇用完后,只要补充甲醇就可以继续使用.因此,DMFC用作笔记本电脑、汽车等的能量来源时,它能够实现污染物的“零排放”. DMFC的正极电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
,DMFC的总反应式为
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

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