通過煤的氣化和液化,使碳及其化合物得以廣泛應(yīng)用.
I.工業(yè)上先用煤轉(zhuǎn)化為CO,再利用CO和水蒸氣反應(yīng)制H
2時,存在以下平衡:CO(g)+H
2O(g)?CO
2(g)+H
2(g)
(1)向1L恒容密閉容器中充人CO和H
2O(g),800℃時測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表.
t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
n(H2O)/mol |
0.600 |
0.520 |
0.450 |
0.350 |
0.350 |
n(CO)/mol |
0.400 |
0.320 |
0.250 |
0.150 |
0.150 |
則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
.
(2)相同條件下,向2L恒容密閉容器中充入1mol CO、1mol H
2O(g)、2mol CO
2、2mol H
2,此時υ(正)
υ(逆)(填“>”“=”或“<”).
Ⅱ.已知CO(g)、H
2(g)、CH
3OH(l)的燃燒熱分別為283kJ?mol
-1、286kJ?mol
-1、726kJ?mol
-1.
(3)利用CO、H
2合成液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為
.
(4)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對制備甲醇反應(yīng)的影響
.
Ⅲ.為擺脫對石油的過度依賴,科研人員將煤液化制備汽油,并設(shè)計了汽油燃料電池,電池工作原理如圖所示:一個電極通入氧氣,另一電極通入汽油蒸氣,電解質(zhì)是摻雜了Y
2O
3的ZrO
2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O
2-.
(5)以辛烷(C
8H
18)代表汽油,寫出該電池工作時的負(fù)極反應(yīng)方程式
.
(6)已知一個電子的電量是1.602×10
-19C,用該電池電解飽和食鹽水,當(dāng)電路中通過1.929×10
5C的電量時,生成NaOH
g.
Ⅳ.煤燃燒產(chǎn)生的CO
2是造成溫室效應(yīng)的主要氣體之一.
(7)將CO
2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效地實現(xiàn)碳循環(huán).如:
a.6CO
2+6H
2O
C
6H
12O
6+6O
2b.2CO
2+6H
2C
2H
5OH+3H
2O
c.CO
2+CH
4CH
3COOH
d.2CO
2+6H
2CH
2=CH
2+4H
2O
以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是
,反應(yīng)b中理論上原子利用率為
.