Question

CH₄是一種常見的燃料，燃燒的熱值高，1mol的CH₄燃燒可放出890kJ的熱量．
（1）CH₄俗稱

 

（2）將CH₄、O₂通入到裝有KOH溶液的特定裝置中，可形成甲烷燃料電池，請寫出甲烷燃料電池正極的電極方程式：

 

（3）水煤氣的成分為CO和H₂，它是通過C和水蒸氣在高溫下反應制取得到的．
已知：①2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0 kJ?mol-1；②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6 kJ?mol-1．則制備水煤氣的反應C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）的△H=

 

（4）對于可逆反應C（s）+H₂O（g）?CO（g）+H₂（g），若改變以下條件，可以使反應朝逆向移動的是

 

A．減壓     B．加入催化劑   C．減少C（s）的量    D．增大CO的濃度
（5）若增加水蒸氣的量，使平衡發(fā)生移動，則H₂O的轉化率將

 

（填“增大”、“減小”、“不變”，下同）．平衡常數K

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）CH₄俗稱天然氣；
（2）甲烷堿性燃料電池中正極氧氣得電子被還原，負極甲烷失電子被氧化；
（3）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到反應焓變與起始和終了狀態(tài)有關，與變化過程無關．
（4）根據化學平衡的原理判斷，
（5）增加水蒸氣的量，相當于增大壓強，看平衡移動；平衡常數K只與溫度有關．

解答： 解：（1）CH₄俗稱天然氣，故答案為：天然氣
（2）在堿性溶液中，甲烷燃料電池的總反應式為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，正極是：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（3）①2C（s）+O₂（g）═2CO（g）；△H=-221.0KJ/mol  ②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O；△H=-483.6KJ/mol
依據蓋斯定律

①-②

2

得到 C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.3KJ/mol；
故答案為：+131.3KJ/mol
（4）A、減小壓強，平衡向著氣體體積增大的方向移動，即平衡正向移動，故A不選；
B、催化劑只改變反應速率不能改變化學平衡，故B不選；
C、減少C（s）的量不影響平衡移動，故C不選；
D、增大生成物（CO）的濃度，平衡逆向移動，故D正確；
故選D；
（5）增加水蒸氣的量，相當于增大壓強，平衡向左移動，則H₂O的轉化率將減��；平衡常數K只與溫度有關，因此K不變．
故答案為：減��；不變．

點評：本題考查熱化學方程式和蓋斯定律計算，化學平衡的影響因素，題目難度不大，解答時首先分析化學方程式的特征，特別是反應前后氣體的化學計量數關系以及反應的吸、放熱問題．