碳、氮广泛的分布在自然界中,碳、氮的化合物性能优良,在工业生产和科技领域有重要用途.
\(\rm{(1)}\)氮化硅\(\rm{(Si_{3}N_{4})}\)是一种新型陶瓷材料,它可由\(\rm{SiO_{2}}\)与过量焦炭在\(\rm{1300~1700^{\circ}C}\)的氮气流中反应制得:\(\rm{3SiO_{2}(s)+6C(s)+2N_{2}(g)⇌Si_{3}N_{4}(s)+6CO(g)}\)该反应放出\(\rm{1591.2kJ}\)的能量,则该反应每转移\(\rm{1mole^{-}}\),可放出的热量为 ______ .
\(\rm{(2)}\)某研究小组现将三组\(\rm{CO(g)}\)与\(\rm{H_{2}O(g)}\)的混合气体分别通入体积为\(\rm{2L}\)的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应:\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\),得到如下数据:
实验组 | 温度\(\rm{/℃}\) | 起始量\(\rm{/mol}\) | 平衡量\(\rm{/mol}\) | 达平衡所需时间\(\rm{/min}\) |
\(\rm{CO}\) | \(\rm{H_{2}O}\) | \(\rm{CO}\) | \(\rm{H_{2}}\) |
\(\rm{1}\) | \(\rm{650}\) | \(\rm{2}\) | \(\rm{4}\) | \(\rm{0.5}\) | \(\rm{1.5}\) | \(\rm{5}\) |
\(\rm{2}\) | \(\rm{900}\) | \(\rm{1}\) | \(\rm{2}\) | \(\rm{0.5}\) | \(\rm{0.5}\) | \(\rm{-}\) |
\(\rm{①}\)实验Ⅰ中,前\(\rm{5min}\)的反应速率\(\rm{v(H_{2}O)=}\) ______ .
\(\rm{②}\)下列能判断实验Ⅱ已经达到平衡状态的是 ______ .
\(\rm{a.}\)混合气体的密度保持不变 \(\rm{b.}\)容器内\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}O}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)的浓度比不再变化
\(\rm{c.}\)容器内压强不再变化 \(\rm{d.}\)容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
\(\rm{e.}\) \(\rm{v_{正}(CO)=v_{逆}(H_{2}}\) \(\rm{O)}\)
\(\rm{③}\)若实验Ⅲ的容器是绝热的密闭容器,实验测得\(\rm{H_{2}O(g)}\)的转化率\(\rm{H_{2}O\%}\)随时间变化的示意图如图\(\rm{1}\)所示,\(\rm{b}\)点\(\rm{v_{正\;\_\_\_\_\_\_}v_{逆}(}\)填“\(\rm{ < }\)”、“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ > }\)”\(\rm{)}\).
\(\rm{(3)}\)利用\(\rm{CO}\)与\(\rm{H_{2}}\)可直接合成甲醇,下图是由“甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)-}\)空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图\(\rm{2}\),写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式 ______ .