发布时间：2021-02-20 20:18:17
化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
（1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890.3 kJ／mol。
356g“可燃冰”(分子式为CH4·9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为 _______ 。
（2）某种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气(以C4H10表示)，电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下传导O2－。
已知该电池负极的电极反应为：C4H10＋2O2－－4e－＝CO2＋H2O，则该电池正极的电极反应式为 _______ ，电池工作时，固体电解质里的O2－向 _______ 极移动。
（3）已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
①T℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表： T℃时物质的浓度(mol/L)变化
时间 / min
CO
H2O(g)
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
0.100
0.200
0.100
0.100
4
0.100
0.200
0.100
0.100
5
0.116
0.216
0.084
C1
6
0.096
0.266
0.104
C2
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。第4～5min之间，改变的条件是 _______ ，第5～6min之间，改变的条件是 _______ 。T℃时该化 学反应的平衡常数是 _______ 。
②已知420℃时，该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时，CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol／L，则CO在此条件下的转化率为 _______ 。
③397℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的△H _______ 0(填“>”、“＝”、“<”)．
（1）1780.6 kJ （2）O2＋4e－＝2O2－； 负
（3）①增加H2浓度；增加H2O(g)浓度； 0.5 ② 75％ ③ <
（1）356克可燃冰是2mol，放热890.3×2=1780.6。
（2）根据燃烧方程式推得总反应式为 C4H10+ 13/2 O2 → 4 CO2+ 5 H2O
减去负极反应式 C4H10+13O2--26e- 4CO2+5H2O
13/2 O2-（13O2--26e-）= 0 整理得： O2+4e-=O2-
（3）①K= （0.1×0.1）/（0.1×0.2）=0.5 ；
②设：从起始到平衡CO的浓度变化为x mol·L -1
H2O (g) ＋ CO (g) H2(g)＋ CO2 (g)
起始：0.01 0.01 0 0
变化：x x x x
平衡：(0.01－x) (0.01－x) x x
则该温度下反应的平衡常数k = x2/(0.01－x)2=9，解得x =0.0075。转化率为75%。
③ 420℃时，该化学反应的平衡常数为9，397℃时该反应的平衡常数为12，平衡常数增大说明平衡正向移动，即降温平衡正向移动，正反应放热，△H＜0。