Question

（16分）通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用。

I．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下平衡：

CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）

（1）向1L恒容密闭容器中充入CO和H2O（g），800℃时测得部分数据如下表。

t/min	0	1	2	3	4
n（H2O）/mol	0．600	0．520	0．450	0．350	0．350
n（CO）/mol	0．400	0．320	0．250	0．150	0．150

则该温度下反应的平衡常数K= 。（保留2位有效数字）

（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H2O（g）、2molCO2、2mo1 H2，此时v （正）_____________ v （逆）（填“>” “=” 或 “<”）。

II．已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为283 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1、726 kJ·mol-1。

（3）利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为 。

（4）依据化学反应原理，分析增加压强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Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2—。

（5）以辛烷（C8H18）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式 。

（6）已知一个电子的电量是1．602×10—19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1．929×105C的电量时，生成NaOH g。

Ⅳ．煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一。

（7）将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环。如：

a．6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 b．2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O

c．CO2 + CH4 CH3COOH d．2CO2 + 6H2 CH2=CH2 + 4H2O

以上反应中，最节能的是 ，反应b中理论上原子利用率为 。

Answer 1