题目内容
(14分)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
⑴T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正、v逆比较 |
| I | 0.06 | 0.60 | 0.10 | v正=v逆 |
| II | 0.06 | 0.50 | 0.40 | ① |
| III | 0.12 | 0.40 | 0.80 | v正<v逆 |
| IV | 0.12 | 0.30 | ② | v正=v逆 |
⑵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1.0 mol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 ;向该容器中补充a mol 炭,水蒸气的转化率将 (填 “增大”、“减小”、“不变”)。
⑶在一定条件下用水煤气能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
⑷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 ;正极反应式为 。
(5)已知在常温常压下:
①2CH3OH (l)+3O2 (g) == 2CO2 (g)+4H2O (g) ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+O2 (g) == 2CO2 (g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O (g) = H2O (l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________________
(1)①v正<v逆(1分) ②0.40 (1分) 1.0(1分)
(2)25%(1分) 不变(1分)
(3)右 左 左(各1分,共3分)
(4)2CO-4e-+2CO32-=4CO2 (2分) O2 +4e-+2CO2=2CO32-(2分)
(5)CH3OH(l)+O2(g) == CO(g)+2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ·mol-1(2分)
解析
(14分)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
⑴T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。
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容器 编号 |
c(H2O) /mol·L-1 |
c(CO) /mol·L-1 |
c(H2) /mol·L-1 |
v正、v逆比较 |
|
I |
0.06 |
0.60 |
0.10 |
v正=v逆 |
|
II |
0.06 |
0.50 |
0.40 |
① |
|
III |
0.12 |
0.40 |
0.80 |
v正<v逆 |
|
IV |
0.12 |
0.30 |
② |
v正=v逆 |
① ② 在T温度下该反应的化学平衡常数为
⑵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1.0 mol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 ;向该容器中补充 a mol 炭,水蒸气的转化率将 (填 “增大”、“减小”、“不变”)。
⑶在一定条件下用水煤气能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H>0给合成甲醇反应体系中通入少量CO则平衡向
移动,减小压强则平衡向
移动,降低温度则平衡向
移动(填左,右,不)
⑷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 ;正极反应式为 。
(5)已知在常温常压下:
①2CH3OH (l)+3O2 (g) == 2CO2 (g)+4H2O (g) ΔH1=-1 275.6 kJ·mol-1
②2CO (g)+O2 (g) == 2CO2 (g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1
③H2O (g) = H2O (l) ΔH3=-44.0 kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________________
(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正、v逆比较 |
| I | 0.06 | 0.60 | 0.10 | v正=v逆 |
| II | 0.06 | 0.50 | 0.40 | ① |
| III | 0.12 | 0.40 | 0.80 | v正<v逆 |
| IV | 0.12 | 0.30 | ② | v正=v逆 |
(3)在一定条件下用水煤气能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
(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______;正极反应式为______.