近年來(lái),由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題,關(guān)于CO
2和碳酸鹽應(yīng)用的研究受到人們的重視。某研究小組利用反應(yīng):CO(g)+H
2O(g)
H
2(g)+CO
2(g) △H=-41.2kJ/mol ,制備CO
2與H
2 的混合氣體,并進(jìn)一步研究CO
2與H
2以不同的體積比混合時(shí)在合適條件下的反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)用。
(1)已知:850℃時(shí)在一體積為10 L的恒容密閉容器中,通入一定量的CO和H
2O,CO和H
2O濃度變化如圖1所示:
下列說(shuō)法正確的是__________(填序號(hào))
A.達(dá)到平衡時(shí),氫氣的物質(zhì)的量是0.12mol
B.達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)體系最終會(huì)放出49.44kJ熱量
C.第4min始,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
D.第6min時(shí),若升高溫度,反應(yīng)平衡常數(shù)會(huì)減小
E.第8min時(shí),若充入氦氣,會(huì)導(dǎo)致v正(CO)<v逆(H
2O)
(2) 850 ℃時(shí),若在容積為2 L的密閉容器中同時(shí)充入1.0 mol CO,3.0 mol H
2O,1.0 mol CO
2和x mol H
2。若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是________。
(3)研究小組采用堿液吸收一定量CO
2的方法來(lái)提高混合氣中H
2與CO
2的體積比。若以1L 1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積)CO
2,則吸收后溶液中各離子濃度從大到小的順序是________________。
(4) 如將H
2 與CO
2以4:1的體積比混合,在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH
4。
已知:CH
4(g) + 2O
2(g)
CO
2(g)+ 2H
2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol
H
2(g) + 1/2O
2(g)
H
2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol
則CO
2(g)與H
2(g)反應(yīng)生成CH
4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是__________________。
(5) 熔融鹽燃料電池(見(jiàn)圖2)是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),以CH
4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極。已知負(fù)極的電極反應(yīng)是CH
4 +4CO
32--8e
-=5CO
2+2H
2O。正極的電極反應(yīng)是________。為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán),則A物質(zhì)的化學(xué)式是_________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若通入了標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣448 L(假設(shè)空氣中O
2體積分?jǐn)?shù)為20%),則熔融鹽燃料電池消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH
4____________L。