我省煤资源丰富,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时,存在以下平衡:
CO(g)+H
2O(g)

CO
2(g)+H
2(g)
(1)向2L恒容密闭容器中充入CO和H
2O(g),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
| 0.80
| 0.64
| 0.50
| 0.30
| 0.30
|
则从反应开始到2min时,用H
2表示的反应速率为
;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,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、3mol H
2O(g)、2molCO
2(g)、2mo1H
2(g),此时v
正 v
逆(填“>”“<”或“=”).
Ⅱ.已知CO(g)、H
2(g)、CH
3OH(l)的燃烧热分别为283kJ•mol
﹣1、286kJ•mol
﹣1、726 kJ•mol
﹣1.
(3)利用CO、H
2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,电池工作原理如右图所示: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,写出该电池工作时的负极反应方程式
.
(6)用该电池电解1L饱和食盐水,当固体电解质中有0.05mol O
2-发生迁移时,理论上,被电解的食盐水的pH=_______(忽略电解过程中溶液体积变化)