(20分)能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。(1) 在25℃、101 kPa时,16 g CH 4 完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ,则CH 4 燃烧的热化学方程式为__________________________________________。 (2) 已知:C(s)+O 2 (g)===CO 2 (g);Δ H =-437.3 kJ·mol -1 H 2 (g)+O 2 (g)===H 2 O(g);Δ H =-285.8 kJ·mol -1 CO(g)+O 2 (g)===CO 2 (g);Δ H =-283.0 kJ·mol -1 则煤气化反应C(s)+H 2 O(g)===CO(g)+H 2 (g) 的焓变Δ H =_____________。 (3) 高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO 2 (g) Δ H >0,已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数 K =0.263。 ① 温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数 K 值__________(填“增大”、“减小”或“不变”); ② 1100℃时测得高炉中, c (CO 2 )=0.025mol·L -1 , c (CO)='0.1' mol·L -1 ,则在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态____________(填“是”或“否”),其判断依据是______ ____________________________________________________________。 (4) 如下图所示组成闭合回路,其中,甲装置中CH 4 为负极,O 2 和CO 2 的混合气体为正极,稀土金属材料为电极,以熔融碳酸盐为电解质;乙装置中a、b为石墨,b极上有红色物质析出,CuSO 4 溶液的体积为200 mL。 ① 甲装置中气体A为 (填“CH 4 ”或“O 2 和CO 2 ”),d极上的电极反应式为 _____________________________________。 ② 乙装置中a极上的电极反应式为__________________________________。 若在a极产生112mL(标准状况)气体,则甲装置中消耗CH 4 ________ mL (标准状况),乙装置中所得溶液的pH=__________。(忽略电解前后溶液体积变化) ③ 如果电极不变,将溶液换成饱和Na 2 SO 4 溶液,当阴极上有 a mol气体生成时,同时有 w g Na 2 SO 4 ·10H 2 O晶体析出,若温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数应为__________________________(用含 w 、 a 的表表示,不必化简)。