(14分)近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:① 2 CH
4 (g) + 3O
2 (g) = 2 CO (g) + 4 H
2O(l) △H
1 =-1214.6 KJ/mol
② 2 CO (g) + O
2(g) =2 CO
2 (g) ΔH
2 = -566 kJ/mol
则反应CH
4(g) + 2 O
2 (g) =CO
2 (g) + 2 H
2O (l) 的△H=
。
(2)将两个石墨电极插人KOH溶液中,向两极分别通入CH
4和O
2,构成甲烷燃料电池。通入CH
4的一极,其电极反应式是:CH
4 + 10 OH
―― 8e
-=CO
32-+ 7 H
2O;通入O
2的一极,其电极反应式是
。
(3)若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水,写出电解反应的离子方程式为:
;电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电,假设反应前后溶液体积不变,则所得溶液的pH=
。
(4)将不同量的CO (g) 和H
2O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO (g) +H
2O (g)

CO
2 (g) +H
2 (g),得到如下三组数据:
实验组
| 温度/℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所 需时间/min
|
H2O
| CO
| CO2
| CO
|
1
| 650
| 2
| 4
| 1.6
| 2.4
| 5
|
2
| 900
| 1
| 2
| 0.4
| 1.6
| 3
|
3
| 900
| a
| b
| c
| d
| t
|
① 实验1中以
υ(H
2)表示的反应速率为
。
② 实验2中的平衡常数是
(计算结果保留两位小数)。
③ 该反应的正反应为
(填“吸”或“放”)热反应。
④若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),
则a、b应满足的关系是
(用含a、b的数学式表示)。