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.
(1)氮化硅(Si
3N
4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO
2与过量焦炭在1300~1700°C的氮气流中反应制得:3SiO
2(s)+6C(s)+2N
2(g)⇌Si
3N
4(s)+6CO(g)该反应放出1591.2kJ的能量,则该反应每转移1mole
-,可放出的热量为
.
(2)某研究小组现将三组CO(g)与H
2O(g)的混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应:CO(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+H
2(g),得到如下数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min |
CO | H2O | CO | H2 |
1 | 650 | 2 | 4 | 0.5 | 1.5 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.5 | 0.5 | - |
①实验Ⅰ中,前5min的反应速率v(H
2O)=
.
②下列能判断实验Ⅱ已经达到平衡状态的是
.
a.混合气体的密度保持不变 b.容器内CO、H
2O、CO
2、H
2的浓度比不再变化
c.容器内压强不再变化 d.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
e. v
正(CO)=v
逆(H
2 O)
③若实验Ⅲ的容器是绝热的密闭容器,实验测得H
2O(g)的转化率H
2O%随时间变化的示意图如图1所示,b点v
正 v
逆(填“<”、“=”或“>”).
(3)利用CO与H
2可直接合成甲醇,下图是由“甲醇(CH
3OH)-空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图2,写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式
.