我省煤资源丰富,通过煤的气化和液化,能使煤炭得以更广泛的应用.
Ⅰ.工业上先将煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H2时,存在以下平衡:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
(1)向2L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g),800℃时测得部分数据如下表.
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(H2O)/mol | 1.20 | 1.04 | 0.90 | 0.70 | 0.70 |
n(CO)/mol | 0.80 | 0.64 | 0.50 | 0.30 | 0.30 |
则从反应开始到2min时,用H2表示的反应速率为 ;该温度下反应的平衡常数K= (小数点后保留1位有效数字).
(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol H2O(g)、2molCO2(g)、2mo1H2(g),此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”).
Ⅱ.已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol﹣1、286kJ•mol﹣1、726 kJ•mol﹣1.
(3)利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为 .
(4)依据化学反应原理,分析升高温度对制备甲醇反应的影响 .
Ⅲ.为摆脱对石油的过度依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如右图所示:一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2﹣.
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(5)以己烷(C6H14)代表汽油,写出该电池工作时的负极反应方程式 .
(6)用该电池电解1L饱和食盐水,当固体电解质中有0.05mol O2-发生迁移时,理论上,被电解的食盐水的pH=_______(忽略电解过程中溶液体积变化)
下列物质按强电解质、弱电解质、酸性氧化物、碱性氧化物的组合中,正确的是( )
强电解质 | 弱电解质 | 酸性氧化物 | 碱性氧化物 | |
A | H2SO4 | CH3COOH | NO2 | Na2O |
B | BaSO4 | HClO | Mn2O7 | CaO |
C | NaCl | 氨水 | SO2 | MnO2 |
D | HI | HF | CO2 | Fe3O4 |