(12分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)在煤的气化反应器中发生如下几种反应:
C(s)十H
2O(g)=CO(g)+H
2(g) △H
1= +131kJ/mol
C(s)+O
2(g)=CO
2(g) △H
2= —394kJ/mol
CO(g)+1/2O
2(g)=CO
2(g) △H
3= —283kJ/mol
则CO(g)+H
2O(g)

H
2(g)+CO
2(g)△H=
(2)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)

H
2(g)+CO
2(g),得到如下三组数据:
实验组
| 温度/℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 反应达平衡时间/min
|
CO
| H2O
| H2
| CO
|
1
| 650
| 4
| 2
| 1.6
| 2.4
| 5
|
2
| 900
| 2
| 1
| 0.4
| 1.6
| 3
|
①实验l中以 CO
2表示的反应速率为
。
②在900℃时,此反应的平衡常数K=
③若其它条件不变向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H
2O和0.4 mol CO
2,达到新平衡时CO的转化率将
(变大、变小、不变)
(3)将标准状况下224mLCO
2通入200mL 0.1 mol/L KOH溶液中,充分反应后得到溶液X,若不考虑溶液体积的变化,下列有关X的叙述不正确的是
A、c(OH
-)=c(H
+)+ c(HCO
3—)+ 2c(H
2CO
3)
B、该溶液中,c(K
+) > c(CO
32—) > c(OH
-) > c(HCO
3—)> c(H
+)
C、该溶液中,水电离出的c(OH
-)大于水电离出的c(H
+)
(4)以CO和O
2为原料,用KOH作电解质组成燃料电池,则该电池负极的反应式为
。
若将该电池作电源,以石墨为电极电解硫酸铜溶液,当产生时0.64gCu,理论上至少需要消耗标况下的CO气体
mL