Question

（14分）近年來，碳和碳的化合物在生產生活實際中應用廣泛。

（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產和生活。

已知：① 2 CH₄ (g) + 3O₂ (g) ＝ 2 CO (g) + 4 H₂O(l)  △H₁ = －1214.6 KJ/mol

② 2 CO (g) + O₂(g) ＝ 2 CO₂ (g)  ΔH₂ = －566 kJ/mol

則反應CH₄(g) + 2 O₂ (g) ＝ CO₂ (g) + 2 H₂O (l) 的△H =                  。

（2）將兩個石墨電極插人KOH溶液中，向兩極分別通入CH₄和O₂，構成甲烷燃料電池。通入CH₄的一極，其電極反應式是：CH₄ + 10 OH^―― 8e^－＝ CO₃^2－+ 7 H₂O；通入Ｏ₂的一極，其電極反應式是                              。

（3）若用石墨做電極電解500 ml飽和食鹽水，寫出電解反應的離子方程式為：                     ；電解一段時間后兩極共收集到標準狀況下的氣體1.12 L(不考慮氣體的溶解)。停止通電，假設反應前后溶液體積不變，則所得溶液的pH=             。

（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：

 

實驗組	溫度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	達到平衡所 需時間/min
H2O	CO	CO2	CO
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3
3	900	a	b	c	d	t

① 實驗1中以υ(H₂) 表示的反應速率為             。

② 實驗2中的平衡常數是               （計算結果保留兩位小數）。

③ 該反應的正反應為          （填“吸”或“放”）熱反應。

④ 若實驗3要達到與實驗2相同的平衡狀態（即各物質的質量分數分別相等），

則a、b應滿足的關系是                 （用含a、b的數學式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）△H＝－890.3KJ/mol

（2）O₂ + 4e^_ + 2H₂O ＝ 4OH^－

（3）2Cl^－ + 2H₂O    H₂↑ + Cl₂↑ + 2OH^－；13

（4）① 0.16 mol / (L•min)

② 0.17

③ 放

④ b = 2a

【解析】