（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恒容密闭容器中充人CO和

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恒容密闭容器中充人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=        。

（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υ(正)        υ(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O^2—。

（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 + 6H₂CH₂=CH₂ + 4H₂O

以上反应中，最节能的是        ，反应c中理论上原子利用率为        。

 

Answer 1

（16分 每空2分）（1）1.2（或25/21）   （2分）     （2）＜  （2分）（3）CO(g) + 2H2(g) ＝CH3OH(l)   △H = —129 kJ·mol-1   （2分）（4）增加压强使反应速率加快，同时平衡右移，CH3OH产率...