淮南市我国重要的煤炭生产基地,通过煤的气化和液化,能使煤炭得以更广泛的应用。
Ⅰ.工业上先将煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H
2是存在以下平衡:CO(s)+H
2O(g)

2CO
2(g)+H
2(g)
(1)向2L恒容密闭容器中充入一定量的CO和H
2O,800℃时,测得部分数据如下表:
t/min
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
|
n(H2O)/mol
| 1.20
| 1.04
| 0.90
| 0.70
| 0.70
|
n(CO)/mol
| 0.8
| 0.64
| 0.50
| 0.30
| 0.30
|
则反应从开始到2min时,用H
2表示的平均反应速率____________mol·L
-1·min
-1 ;该温度下反应的平衡常数K=_________________(小数点后保留1位有效数字)
(2)相同条件下时,向2L恒容密闭容器中充入CO(g)、H
2O(g)、CO
2(g)、H
2(g)的物质的量分别为1.00mol、3.00mol、2.00mol、2.00mol,则此时该反应v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
II.已知CO(g)、H
2(g)、CH
3OH(l)燃烧热分别为283 kJ/mol、286 kJ/mol、726 kJ/mol。
(3)利用一氧化碳、氢气合成液态甲醇的热化学方程式为___________________。
(4)依据化学反应原理,分析升高温度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,电池工作原理如图下图所示:一个电极通入氧气,另一个电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y
2O
3的ZrO
2晶体,它在高温下能传导O
2-。

(5)以己烷(C
6H
14)代表汽油,写出该电池工作时负极反应方程式___________________。