Question

（16分）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H2時(shí)，存在以下平衡：

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

（1）向1L恒容密閉容器中充入CO和H2O（g），800℃時(shí)測(cè)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= 。（保留2位有效數(shù)字）

（2）相同條件下，向2L恒容密閉容器中充入1molCO、1mol H2O（g）、2molCO2、2mo1 H2，此時(shí)v （正）_____________ v （逆）（填“>” “=” 或 “<”）。

II．已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（l）的燃燒熱分別為283 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1、726 kJ·mol-1。

（3）利用CO、H2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(duì)制備甲醇反應(yīng)的影響 。

III．為擺脫對(duì)石油的過度依賴，科研人員將煤液化制備汽油，并設(shè)計(jì)了汽油燃料電池，電池工作原理如右圖所示：一個(gè)電極通入氧氣，另一電極通入汽油蒸氣，電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2—。

（5）以辛烷（C8H18）代表汽油，寫出該電池工作時(shí)的負(fù)極反應(yīng)方程式 。

（6）已知一個(gè)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1．929×105C的電量時(shí)，生成NaOH g。

Ⅳ．煤燃燒產(chǎn)生的CO2是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w之一。

（7）將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效地實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如：

a．6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 b．2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O

c．CO2 + CH4 CH3COOH d．2CO2 + 6H2 CH2=CH2 + 4H2O

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 。

Answer 1