已知反應：CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)   △H=－41.2kJ/mol，生成的CO2...

問題詳情：

已知反應：CO(g)+H2O(g)   H2(g)+CO2(g)    △H=－41.2kJ/mol ，生成的CO2與H2以不同的體積比混合時在合適條件下的反應可製得CH4。

（1）850℃時在一體積為10 L的恆容密閉容器中，通入一定量的CO和H2O(g)，CO和H2O(g)濃度變化如右圖所示：  下列說法正確的是         （填序號）。

A．達到平衡時，反應體系最終會放出49.44kJ熱量

B．第4min時，混合氣體的平均相對分子質量不再變化，可判斷已達到平衡

C．第6min時，若升高溫度，反應平衡常數會增大

D．第8min時，若充入CO，會導致v(正)＞v(逆)，平衡向正反應方向移動

（2）850 ℃時，若在容積為2 L的密閉容器中同時充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反應開始時向正反應方向進行，則x應滿足的條件是                  。

（3）如將H2 與CO2以4:1的體積比混合，在適當的條件下可製得CH4。已知：

         CH4 (g) + 2O2(g)  CO2 (g)+ 2H2O(l)      ΔH1＝－890.3 kJ/mol

         H2(g) + 1/2O2(g)  H2O(l)      ΔH2＝－285.8 kJ/mol

        則CO2(g)與H2(g)反應生成CH4(g)與液態水的熱化學方程式是               。

（4）熔融鹽燃料電池是以熔融碳*鹽為電解質，以CH4為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。負極反應式為                               ，正極反應式為                            。為了使該燃料電池長時間穩定執行，電池的電解質組成應保持穩定。為此電池工作時必須有部分A物質參加迴圈，則A物質的化學式是       。實驗過程中，若通入了標準狀況下空氣448 L（假設空氣中O2體積分數為20%），則熔融鹽燃料電池消耗標準狀況下CH4        L。

【回答】

（1）AD （2分）  （2）0≤x＜3或 x＜3（2分）  

（3）CO2(g) + 4H2(g)  CH4 (g)+ 2H2O(l)  ΔH＝-252.9 kJ/mol（2分）

（4）CH4 +4CO32－－8e－=5CO2+2H2O（2分） 2O2+4CO2+8e-=4CO32- （2分）

CO2 （2分）     44.8 （2分）

知識點：化學平衡單元測試

題型：填空題