碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(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:①2CH
4(g)+3O
2(g)=2CO(g)+4H
2O(l);△H
1= —1214kJ/mol
②2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g);△H
2= —566kJ/mol
则反应CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)的△H=
。
(2)①将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH
4和O
2,构成甲烷燃料电池。其正极电极反应式是:
。
②某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)
2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是
(填序号)

A.电源中的a一定为正极,b一定为负极 |
B.可以用NaCl溶液作为电解液 |
C.A、B两端都必须用铁作电极 |
D.阴极发生的反应是:2H++ 2e-→H2↑ |
③若将所得Fe(OH)
2沉淀暴露在空气中,反应的化学方程式为
。
(3)将不同量的CO(g)和H
2O(g)分别通入体积为2L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
|
1
| 650
| 2
| 4
| 1.6
| 5
|
2
| 900
| 1
| 2
| 0.4
| 3
|
3
| 900
| a
| b
| c
| 1
|
①实验1中,以v(H
2)表示的平均反应速率为
。
②该反应的正反应为
(填“吸”或“放”)热反应。
(4)将2.4g碳(碳的相对原子质量为12)在足量氧气中燃烧,所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中,完全吸收后,溶液中的溶质的化学式是
;溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为:
。