通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用．Ⅰ．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下平衡：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）（1）向1L恒容密闭容器中充

Question

通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用．
Ⅰ．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，存在以下平衡：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）
（1）向1L恒容密闭容器中充人CO和H₂O（g），800℃时测得部分数据如下表．

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

则该温度下反应的平衡常数K=___．
（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H₂O（g）、2molCO₂、2mo1H₂，
此时υ_（正）___ υ_（逆）（填“>”“=”或“<”）．
（3）一定温度下，在恒容密闭容器中NO₂与O₂反应如下：4NO₂（g）+O₂（g）⇌2N₂O₅（g）；若已知K350℃<K300℃，则该反应是___反应（填“吸热”或“放热”）．
Ⅱ．已知CO（g）、H₂（g）、CH₃OH（l）的燃烧热分别为283kJ•mol^-1、286kJ•mol^-1、726kJ•mol^-1
（4）利用CO、H₂合成液态甲醇的热化学方程式为___．
（5）依据化学反应原理，分析增加压强对制备甲醇反应的影响___．
Ⅲ．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如图所示：

一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O

-

2

（6）以辛烷（C₈H₁₈）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式___．
（7）已知一个电子的电量是1.602×10^-19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×10⁵C的电量时，生成NaOH___g．
Ⅳ．煤燃烧产生的CO₂是造成温室效应的主要气体之一．
（8）将CO₂转化成有机物可有效地实现碳循环．如：
a．6CO₂+6H₂O

光照/叶绿素

C₆H1₂O₆+6O₂        
b．2CO₂+6H₂

催化剂

△

C₂H₅OH+3H₂O
c．CO₂+CH₄

催化剂

△

 CH₃COOH               
d．2CO₂+6H₂

催化剂

△

CH₂=CH₂+4H₂O
以上反应中，最节能的是，反应c中理论上原子利用率为___．

Answer 1

I．（1）反应物和生成物浓度不变时，达到平衡状态，3min后达到平衡状态，容器体积为1L，则c（H2O）=0.350mol/L，c（CO）=0.150mol/L，c（H2）=c（CO2）=0.600mol/L-0.350mol/L=0.250mol/L，化学平衡常数表达式为：K=...