27.(13分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)某种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入液化石油气(以C4H10表示),电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-。已知该电池负极的电极反应为:C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,则该电池正极的电极反应式为 ,电池工作时,固体电解质里的O2-向 极移动。
(2)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和HO(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:
T℃时物质的浓度(mol/L)变化
|
时间/min |
CO |
H2O(g) |
CO2 |
H2 |
|
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
|
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
|
3 |
0.100 |
0.200 |
0.100 |
0.100 |
|
4 |
0.100 |
0.200 |
0.100 |
0.100 |
|
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
C1 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
C2 |
第5min、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件层测得的。
第4-5min之间,改变的条件是 ,第5-6min之间,改变的条件是 。T℃时该化学反应的平衡常数是 。
②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9,如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01mo1/L,则CO在此条件下的转化率为 。
③397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H 0(填“>”、“=”、 “<”)。
④关于化学平衡常数的下列叙述正确的是 。
A.温度一定时,一个化学反应的平衡常数与反应物起始浓度无关
B.温度一定时,化学方程式的系数改变,平衡常数一定不变
C.温度一定时,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
D.某时刻,浓度商Qc小于平衡常数Kc,则v(正)<v(逆)