Question

碳及其含碳化合物在人們的生產生活中應用廣泛。

（1）天然氣是人們日常生活中的清潔能源。

已知①CH₄（g）＋2O₂（g）＝CO₂（g）＋2 H₂O（l）；  △H₁＝－890．3kJ·mol^－1

②2 CO（g）＋O₂（g）＝2CO₂ (g)；  △H₂＝－566 kJ·mol^－1

則反應2 CH₄（g）＋3O₂（g）＝2CO（g）＋4H₂O（l）的△H＝_____________。

（2）甲烷燃料電池的化學方程式為CH₄＋2O₂＝CO₂＋2H₂O。某甲烷燃料電池以甲烷為燃料，以空氣為氧化劑，以熔融的K₂CO₃（其中不含O^2－和HCO₃^—）為電解質，以具有催化作用和導電性能的稀土金屬為電極。

該燃料電池的負極電極反應式為：CH₄－8e^－＋4CO₃^2—＝5CO₂＋2H₂O，則其正極電極反應式為____________；為使電解質的組成保持穩定，使該燃料電池長時間穩定運行，在通入的空氣中必須加入________________物質。

（3）以該燃料電池為電源，以鉑作電極電解1000g 4．55％的NaOH溶液，一段時間后，溶液中溶質的質量分數變為5．00％，則陽極產生的氣體在標準狀況下的體積為________L。

（4）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應CO（g）＋H₂O（g）CO₂（g）＋H₂（g），得到如下三組數據：

①實驗A中以v（H₂）表示的反應速率為___________________。

②通過計算可知，CO的轉化率實驗A_______________實驗B（填“大于”、“等于”或“小于”），該反應的正反應為______________熱反應（填“吸”或“放”）。

③若實驗C要達到與實驗B相同的平衡狀態，則a、b應滿足的關系是_________________（用含a、b的數學式表示）。

Answer 1

（共15分）

（1） －1214.6 kJ·mol^-1（2分）

（2） O₂ + 4e^- + 2CO₂  = 2CO₃^2-   CO₂（4分，每空2分）

（3） 56 L（3分）

（4） ①  0.16 mol ?? L ^-1 ?? min ^-1（2分）

②  大于   放（2分，每空1分）

③  b=2a  （2分）