(14分)碳及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请按要求回答下列问题:
(1)已知:C(s)+O2(g) = CO2(g) △H = -393 kJmol-1;
2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) △H = -566 kJmol-1;
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H = -484 kJmol-1
将水蒸气喷到灼热的炭上可实现炭的气化(制得CO、H2),该反应的热化学方程式为______________________________________________________________________。
(2)将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应为CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下三组实验数据:
实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
H2O | CO | CO2 | |||
1 | 500 | 4 | 8 | 3.2 | 4 |
2 | 750 | 2 | 4 | 0.8 | 3 |
3 | 750 | 2 | 4 | 0.8 | 1 |
①该反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②实验1中,0~4 min时段内,以v(H2)表示的反应速率为 。若在此温度下H2O(g)、CO(g)起始量分别为2 mol、4 mol,则此反应的平衡常数为___________。
③实验2达到平衡时CO的转化率为 。
④实验3与实验2相比,改变的条件是 ;
请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线,并作标注实验编号。
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(3)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用KOH溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池的负极反应式为____________________________________。
(4)一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物),则阴极的电极反应式为
______________________________________。
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下列实验操作、现象和结论均正确的是
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选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | ①将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 | 试纸不变色 | NH4Cl受热不分解 |
B | ②中振荡后静置 | 下层液体颜色变浅 | NaOH溶液可除去溶在溴苯中的Br2 |
C | ③加热 | 洗气瓶中溶液褪色 | 生成了乙烯 |
D | ④通电 | B极上有红色固体析出 | 锌的金属性比铜强 |