Question

已知反應：CO(g)+H₂O(g)　 　 H₂(g)+CO₂(g)　 △H=－41.2kJ/mol，生成的CO₂與H₂以不同的體積比混合時在合適條件下的反應可制得CH₄。

(1)850℃時在一體積為10 L的恒容密閉容器中，通入一定量的CO和H₂O(g)，CO和H₂O(g)濃度變化如右圖所示，下列說法正確的是　　　　 (填序號)。

A．達到平衡時，反應體系最終會放出49.44kJ熱量；

B．第4min時，混合氣體的平均相對分子質量不再變化，可判斷已達到平衡；

　

C．第6min時，若升高溫度，反應平衡常數會增大；　　　 850℃時物質濃度的變化

D．第8min時，若充入CO，會導致v(正)＞v(逆)，平衡向正反應方向移動。

(2)850℃時，若在容積為2L的密閉容器中同時充入1.0 mol CO、3.0 mol H₂O、1.0 mol CO₂和x mol H₂。若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是　　　　　　 。

(3)如將H₂與CO₂以4∶1的體積比混合，在適當的條件下可制得CH₄。已知：

　　 CH₄(g) + 2O₂(g)=CO₂ (g)+ 2H₂O (1)　　 ΔH₁＝－890.3 kJ/mol

　　 H₂(g)+O₂(g)=H₂O　　　　　 (1)　　 ΔH₂＝－285.8 kJ/mol

則CO₂(g)與H₂(g)反應生成CH₄(g)與液態水的熱化學方程式是　　　　　　 　　　　　　　。

(4)熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質，以CH₄為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。負極反應式為　　　　　　　　　 ，正極反應式為　　　　　　　　　　　　 。

Answer 1

（1）A D （2分）  （2）0≤x＜3或 x＜3（2分）  

（3）CO₂(g) + 4H₂(g)  CH₄ (g)+ 2H₂O(l)  ΔH＝-252.9 kJ/mol（2分）

（4）CH₄ +4CO₃^2－－8e^－=5CO₂+2H₂O  （2分） 2O₂+4CO₂+8e^-=4CO₃^2- （2分）