Question

(14分) “潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍，科研人員通過(guò)向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法，連續(xù)產(chǎn)出了熱值高達(dá)122500~16000 kJ·m^-3的煤炭氣，其主要成分是CO和H₂。CO和H₂可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛。

（1）已知：

    C(s)+O₂(g)=CO₂(g)　　　ΔH₁＝—393.5 kJ·mol^-1　　�、�

    2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)　　ΔH₂＝—483.6 kJ·mol^-1　　 ②

    C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)　ΔH₃＝＋131.3 kJ·mol^-1　  ③

則反應(yīng)CO(g)+H₂(g) +O₂(g)= H₂O(g)+CO₂(g)，ΔH= 　　　　　　kJ·mol^-1。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煤炭氣（CO、H₂）33.6 L與氧氣完全反應(yīng)生成CO₂和H₂O，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移　　　　mol e^-。

（2）工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池，是用煤炭氣（CO、H₂）作負(fù)極燃?xì)�，空氣與CO₂的混合氣體在正極反應(yīng)，用一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔點(diǎn)混合物做電解質(zhì)，以金屬鎳（燃料極）為催化劑制成的。負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+H₂-4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O；則該電池的正極反應(yīng)式為　　                             　　　。

（3）密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H₂，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)；CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。

①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為V_AL，則該溫度下的平衡常數(shù)K=　　              　　　；A、B兩點(diǎn)時(shí)容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A)_總：n(B)_總=　　 　　　。

②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間t_A　　 　　　t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是　     　　。

A 降溫     B 加壓     C 使用催化劑    D 將甲醇從混合體系中分離出來(lái)

 

Answer 1

【答案】

（1）—524.8 kJ·mol^-1　　 3 mol         （2）O₂+4e^-+2CO₂=2CO₃^2-

 （3）①V_A²/100　  5:4     �、诖笥�    　 ③ABD

【解析】略