(2012?煙臺一模)煤的氣化是高效、清潔的利用煤炭的重要途徑之一.
(1)焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法.已知:①C(s)+O
2 (g)═CO
2 (g)△H=-393.5 kJ?mol-1 ②CO(g)+
O
2 (g)═CO
2(g)△H=-283.0 kJ?mol-1 ③H
2(g)+
O
2 (g)═H
2O (g)△H=-241.8 kJ?mol-1則碳與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度的升高將
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)CO可以與H
2O(g)進一步發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)△H<0.在甲、乙兩個恒容密閉容器中,起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料,在800℃時達到平衡狀態(tài),K=1.0.
|
H2O |
CO |
CO2 |
H2 |
甲 n/mol |
0.10 |
0.30 |
0.10 |
0.50 |
乙 n/mol |
0.20 |
0.20 |
0 |
0 |
①起始時,甲容器中反應(yīng)向
逆反應(yīng)
逆反應(yīng)
(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進行;平衡時,乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
.
②如圖表示上述反應(yīng)在t
1時刻達到平衡,在t
2時刻因改變某個條件而發(fā)生變化的情況.則t
2時刻發(fā)生改變的所有可能的條件是
降低溫度、增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度
降低溫度、增加水蒸氣濃度或減小氫氣濃度
.
(3)以CO為燃料制作燃料電池,電池的正極通入O
2和CO
2,負極通入CO,電解質(zhì)是熔融碳酸鈉,工作時負極反應(yīng)式為
CO+CO32-→2CO2+2e-
CO+CO32-→2CO2+2e-
,若使用該電池電解熔融Al
2O
3制取10.8g Al,則理論上需要氧氣的體積為(標準狀況下)
6.72
6.72
L.