题目

题型：江西省模拟题难度：来源：

近年来，由于温室效应和资源短缺等问题，关于CO₂和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。某研究小组利用反应：CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)  △H=－41.2kJ/mol ，制备CO₂与H₂ 的混合气体，并进一步研究CO₂与H₂以不同的体积比混合时在合适条件下的反应产物应用。
(1)已知：850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H₂O，CO和H₂O浓度变化如图1所示：
下列说法正确的是__________（填序号）   
A.达到平衡时，氢气的物质的量是0.12mol    
B.达到平衡时，反应体系最终会放出49.44kJ热量    
C.第4min始，混合气体的平均相对分子质量不再变化    
D.第6min时，若升高温度，反应平衡常数会减小    
E.第8min时，若充入氦气，会导致v正(CO)<v逆(H₂O)
(2) 850 ℃时，若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H₂O，1.0 mol CO₂和x mol H₂。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是________。
(3)研究小组采用碱液吸收一定量CO₂的方法来提高混合气中H₂与CO₂的体积比。若以1L 1.5mol/L的NaOH溶液充分吸收了22.4L（已折算为标准状况下体积）CO₂，则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是________________。
(4) 如将H₂ 与CO₂以4:1的体积比混合，在适当的条件下可制得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   
则CO₂(g)与H₂(g)反应生成CH₄(g)与液态水的热化学方程式是__________________。
(5) 熔融盐燃料电池(见图2）是以熔融碳酸盐为电解质，以CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH₄ +4CO₃^2－－8e^－=5CO₂+2H₂O。正极的电极反应是________。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中，若通入了标准状况下空气448 L（假设空气中O₂体积分数为20%），则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH₄____________L。

答案

(1)BD 
(2)3>x≥0或 x<3
(3)c(Na⁺)>c(HCO₃^－)>c(CO₃^2－)>c(OH^-)>c(H⁺) 
(4)CO₂(g) + 4H₂(g)CH₄(g)+ 2H₂O(l)  ΔH＝-252.9 kJ/mol
(5)O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-(或2O₂+4CO₂+8e^-=4CO₃^2-)；CO₂；44.8