C
1 化学是目前研究的热点问题。
(1)己知:2C(s)+O
2(g)=2CO(g) △H ="a" kJ·mol
-1 C(s)+H
2O(g)=CO(g)+H
2(g) △H =+130kJ·mol
-1 H-H、O=O、H-O 键的键能分别为436kJ/mol、496kJ/mol、462kJ/mol。则a=_______。
(2)以甲醇为原料制备H
2的一种原理如下:
I.CH
3OH(g)

CO(g)+2H
2(g) △H =+90kJ·mol
-1 II.CO(g)+H
2O(g)

CO
2(g)+H
2(g) △H =-41kJ·mol
-1 ①在绝热恒容密闭容器中,加入一定量的CH
3OH(g)在一定条件下发生反应I,下列情况能说明该反应达到平衡状态的是____________(填代号)
A.容器内温度不变 |
B.容器内气体总质量不再变化 |
C.CH3OH(g)和CO(g)的浓度之比不再变化 |
D.混合气体的密度不再变化 |
②温度为T℃时,向10L 恒容密闭容器中充入1mol CH
3OH(g)和lmolH
2O(g),发生反应I和反应II,达到平衡时测得CO 的物质的量为0.4mol,CO
2的物质的量为0.2mol。 则反应II的平衡常数K=_____。该温度下,在某时刻平衡体系中c(CO
2)=2mol/L、c(H
2)=2mol/L、c(CO)=4mol/L、c(H
2O)=4mol/L,则该时刻上述反应II 的平衡移动方向为__________(填“正 反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。
(3)H
2和CO在一定条件(温度、压强和催化剂) 下合成CH
4,发生反应: CO(g) +3H
2(g)

H
4(g)+H
2O(g) △H<0。如下图,温度低于T
0时,随着温度升高,CH
4的产率增大,其原因是_______________________________________________________________。

(4)合成气(H
2、CO) 不仅是化工原料,也是清洁能源。如果H
2 和CO 以体积比1:1组成混合气体与空气构成碱性燃料电池(KOH溶液为电解质溶液且足量),假设CO和H
2同时按比例发生反应,则燃料电池负极的电极反应式为____________________________________________。