Question

化学反应原理：

（14分）近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。

（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。

已知 ① 2 CH₄ (g) + 3O₂ (g) ＝ 2 CO (g) + 4 H₂O(l)  △H₁ = －1214.6 KJ/mol

② 2 CO (g) + O₂(g) ＝ 2 CO₂ (g)  ΔH₂ = －566 kJ/mol

则反应CH₄(g) + 2 O₂ (g) ＝ CO₂ (g) + 2 H₂O (l) 的△H =                  。

（2）将两个石墨电极插人KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂，构成甲烷燃料电池。通入CH₄的一极，其电极反应式是：CH₄ + 10 OH^―― 8e^－＝ CO₃^2－+ 7 H₂O；通入Ｏ₂的一极，其电极反应式是                              。

（3）若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水，写出电解反应的离子方程式为：                     ；电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电，假设反应前后溶液体积不变，则所得溶液的pH=             。

（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：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所 需时间/min
		H2O	CO	CO2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

① 实验1中以υ(H₂) 表示的反应速率为             。

② 实验2中的平衡常数是               （计算结果保留两位小数）。

③ 该反应的正反应为          （填“吸”或“放”）热反应。

④ 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），

则a、b应满足的关系是                 （用含a、b的数学式表示）。

Answer 1

参考答案（14分）（1）△H＝－890.3KJ/mol        （2分）

（2）O₂ + 4e^_ + 2H₂O ＝ 4OH^－     （2分）

（3）2Cl^－ + 2H₂O    H₂↑ + Cl₂↑ + 2OH^－（2分）   13   （2分）

（4）① 0.16 mol / (L•min)（1分）     ② 0.17        （2分）

③ 放           （1分）       ④ b = 2a        （2分）