科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，产出了高热值的煤炭气，主要成分是CO和H2．（1）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△

Question

科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，产出了高热值的煤炭气，主要成分是CO和H₂．
（1）已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1①
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=-483.6kJ•mol^-1②
C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₃=+131.3kJ•mol^-1③
①反应CO（g）+H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）+CO₂（g），△H=______kJ•mol^-1．
②标准状况下33.6L煤炭气（CO、H₂）与氧气完全反应生成CO₂和H₂O，反应过程中转移______mol e^-．
（2）某种熔融盐燃料电池，两电极分别通煤炭气（CO、H₂）、空气与CO₂的混合气体，Li₂CO₃和Na₂CO₃混合物做电解质．若负极的气体按物质的量之比为1：1参与反应，该电极反应式为______．
（3）恒容密闭容器中充有10mol CO与20mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇：
CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）；
CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示．
①若在A点时容器的体积为V_AL，则该温度下的平衡常数K=

(Va2)/(100)L²•mol^-2

(Va2)/(100)L²•mol^-2

；
②自反应开始到达平衡状态所需的时间t_A______t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是______．

Answer 1

（1）C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol①
C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₂=+131.3kJ/mol③
由盖斯定律①-③得到CO（g）+H₂（g）+O₂（g）=H₂O（g）+CO₂（g）△H=-524.8KJ/mol；
在标准状况下，33.6L的煤炭合成气物质的量为1.5mol，与氧气完全反应生成CO₂和H₂O，反应过程中2mol合成气完全反应电子转移4mol，所以1.5mol合成气反应转移电子3mol；
故答案为：-524.8；3；
（2）该燃料电池中，负极的气体按物质的量之比为1：1参与反应，则负极上一氧化碳、氢气失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CO+H₂-4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O，
故答案为：CO+H₂-4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O；
（3）①依据图象分析可知AB是同温度下的平衡，平衡常数随温度变化，所以平衡常数不变；
          CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）
初起浓度 (10)/(Va)mol/L   (20)/(Va) mol/L     0
变化量   (5)/(Va)mol/L   (10)/(Va)mol/L      (5)/(Va)mol/L
平衡量 (5)/(Va)mol/L    (10)/(Va)mol/L      (5)/(Va)mol/L
故K=((5)/(Va))/((5)/(Va)•((10)/(Va))2)L²•mol^-2，
故答案为：(Va2)/(100)L²•mol^-2；
②达到A、C两点的平衡状态所需的时间，C点温度高反应速率快达到反应速率需要的时间短，t_A＞t_C，故答案为：大于；
③反应是气体体积减小的放热反应，提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压、分离出甲醇，故答案为：降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出来．