乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氢具有重要意义：热裂解反应CH3COOH(g)→2CO(...

乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氢具有重要意义：

热裂解反应：CH3COOH(g)→2CO(g)+2H2(g)　 △H=+213.7 kJ·mol－1

脱酸基反应　 CH3COOH(g)→2CH4(g)+CO2(g) △H=－33.5 kJ·mol－1

（1）请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式__________________________________。

（2）在密闭溶液中，利用乙酸制氢，选择的压强为________（填“较大”或“常压”）。

其中温度与气体产率的关系如图：

①约650℃之前，脱酸基反应活化能低速率快，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是随着温度升高后，热裂解反应速率加快，同时_________________。

②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示：____________________。

（3）若利用合适的催化剂控制其他的副反应，温度为T K时达到平衡，总压强为P kPa，热裂解反应消耗乙酸20%，脱酸基反应消耗乙酸60%，乙酸体积分数为________（计算结果保留1位小数）；脱酸基反应的平衡常数Kp分别为________________kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

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乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氢具有重要意义：

热裂解反应：CH3COOH(g)→2CO(g)+2H2(g)　 △H=+213.7 kJ·mol－1

脱酸基反应　 CH3COOH(g)→2CH4(g)+CO2(g) △H=－33.5 kJ·mol－1

（1）请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式__________________________________。

（2）在密闭溶液中，利用乙酸制氢，选择的压强为________（填“较大”或“常压”）。

其中温度与气体产率的关系如图：

①约650℃之前，脱酸基反应活化能低速率快，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是随着温度升高后，热裂解反应速率加快，同时_________________。

②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示：____________________。

（3）若利用合适的催化剂控制其他的副反应，温度为T K时达到平衡，总压强为P kPa，热裂解反应消耗乙酸20%，脱酸基反应消耗乙酸60%，乙酸体积分数为________（计算结果保留1位小数）；脱酸基反应的平衡常数Kp分别为________________kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

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乙酸是生物油的主要成分之一，乙酸制氢具有重要意义：

热裂解反应CH3COOH(g)→2CO(g)+2H2(g)　　 △H=+2l3.7KJ·mol－1

脱酸基反应CH3COOH(g)→CH4(g)+CO2(g)　　 △H=－33.5KJ·mol－1

（1）请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式_________________________________。

（2）在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为___________(填“较大”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图：

①约650℃之前，脱酸基反应活化能低速率快，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是随着温度升高后，热裂解反应速率加快，同时______________________。

②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示：_________________________________。

（3）若利用合适的催化剂控制其他的副反应，温度为TK时达到平衡，总压强为PkPa，热裂解反应消耗乙酸20%，脱酸基反应消耗乙酸60%，乙酸体积分数为___________(计算结果保留l位小数)；脱酸基反应的平衡常数Kp为___________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数)。

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乙酸制氢具有重要意义：

热裂解反应：CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2(g)　　　　　 ∆H=+213.7kJ·mol-1

脱羧基反应：CH3COOH(g)=CH4(g)+CO2(g)　　　　　　 ∆H=−33.5kJ·mol-1

（1）2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g)　　　　 ∆H=____kJ·mol-1。

（2）在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为_____（填“高压”或“常压”）。其中温度与气体产率的关系如图：

①约650℃之前，脱羧基反应活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷；650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是____。

②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而CO的产率下降，请用化学方程式表示____。

（3）保持温度为T℃，压强为pkPa不变的条件下，在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%，脱羧基反应消耗乙酸60%，则平衡时乙酸体积分数为____（结果保留1位小数）；脱羧基反应的平衡常数Kp为____kPa（结果保留1位小数）。

（4）光催化反应技术使用CH4和____（填化学式）直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求（原子利用率100%）。

（5）若室温下将amol/L的CH3COOH溶液和bmo/LBa(OH)2溶液等体积混合，恢复室温后有2c（Ba2+）=c(CH3COO-)，则乙酸的电离平衡常数Ka=____（用含a和b的代数式表示）。

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甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上，储量巨大，充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。

（1）乙炔（CH≡CH）是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔，反应为：2CH4(g）C2H2(g）+ 3H2(g）。甲烷裂解时还发生副反应： 2CH4(g）C2H4(g）+2H2(g）。甲烷裂解时，几种气体平衡时分压（Pa）的对数即lgP与温度（℃）之间的关系如图所示。

①1725℃时，向恒容密闭容器中充入CH4，达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为_______。

②1725℃时，若图中H2的lgP=5，则反应2CH4(g）C2H2(g）+ 3H2(g）的平衡常数Kp=_________（注：用平衡分压Pa代替平衡浓度mol/L进行计算）。

③根据图判断，2CH4(g）C2H2(g）+3H2(g）△H_____0（填“＞”或“＜”）。由图可知，甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率，除改变温度外，还可采取的措施有_______。

（2）工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气（CO、H2），发生反应为：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　 △H＞0　　

图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线，其中表示1MPa的是________（填字母）。在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件，运用化学反应速率和平衡知识，同时考虑实际生产，说明选择该反应条件的主要原因是__________。

（3）利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体，在能源和环境上具有双重重大意义。重整过程中的催化转化原理如图所示:

已知： CH4(g)+ H2O(g) CO (g )+ 3H2(g)　　 △H =+206.2 kJ/mol

CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g )+4H2(g)　　 △H =+158.6 kJ/mol

则：

①过程II中第二步反应的化学方程式为__________。

②只有过程I投料比=______，过程II中催化剂组成才会保持不变。

③该技术总反应的热化学方程式为_______________。

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(1)以甲醇为原料制取高纯H2具有重要的应用价值。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：

主反应：　　 ∆H=+49kJ∙mol-1

副反应：　　　　　 ∆H=+41kJ∙mol-1

①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2和CO，则该反应的热化学方程式为_________________，既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是______________。

②分析适当增大水醇比对甲醇水蒸气重整制氢的好处是__________。

③某温度下，将n(H2O)：n(CH3OH)=1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为P1，反应达平衡时总压强为P2，则平衡时甲醇的转化率为________________(忽略副反应，用含P1、P2的式子表示)。

(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为：　　 ∆H=+203kJ∙mol-1

①该反应逆反应速率表达式为：v逆=k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如下表：

由上述数据可得该温度下，该反应的逆反应速率常数k为_________L3·mol－3·min－1。

②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol的CH4和水蒸气，在一定条件下发生上述反应，测得平衡时H2的体积分数与温度关系如图所示：N点v正____________M点v逆(填“大于”或“小于”)；Q点对应温度下该反应的平衡常数K=_______________mol2·L－2。平衡后再向容器中加入1molCH4和1molCO，平衡向_____________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。

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已知：①是石油裂解气的主要成分，A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平；②2CH3CHO+O22CH3COOH；③已知乳酸E的结构简式为。现以A为主要原料合成乙酸乙酯，其合成路线如图所示：

回答下列问题：

(1)A的电子式 ______，A结构简式______。

(2)B的结构简式 ______，D的结构简式 ______。

(3)B和D的分子中分别含 ______和______两种官能团(写名称)。

(4)写出下列反应的化学方程式并注明反应类型：

A→B ______； ______。

B→C______； ______。

B和D反应生成乙酸乙酯的反应并注明反应类型：______； ______。

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CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分CO、H2）.重整过程中部分反应的热化学方程式为：

①CH4（g）=C（s）+2H2（g）　 △H=+75.0 kJ/mol

②CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）　 △H=+41.0 kJ/mol

③CO（g）+H2（g）=C（s）+H2O（g）　　　　 △H=-131.0kJ/mol

（1）反应CO2（g）+CH4（g）=2CO（g） + 2H2（g）的△H=____________；

（2）固定n（CO2）= n（CH4），改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见下左图。

①同温度下CO2的平衡转化率____________（填“大于”或“小于”）CH4的平衡转化率，其原因是____________；

②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”（碳单质），造成催化剂中毒，高温下反应①能自发进行的原因是____________。

（3）一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如上右图所示，该反应的化学方程式为____________，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是____________。

（4）卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化，实现以废治废，其中涉及的一个反应是CaSO4 + Na2CO3=CaCO3 + Na2SO4，则达到平衡后，溶液中c（CO32-）/c（SO42-）=____________[用Ksp（CaSO4）和Ksp（CaCO3）表示]

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CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式为：　 ①CH4(g) = C(s) + 2H2(g)　 △H = +75.0 kJ·mol-1

②CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)　 △H = +41.0 kJ·mol-1

③CO(g) + H2(g) = C(s) + H2O(g)　　 △H = -131.0 kJ·mol-1

（1）反应CO2(g) + CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g)的△H= ___________。

（2）固定n(CO2)= n(CH4)，改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见下图。

①同温度下CO2的平衡转化率 ____________(填“大于”或“小于”)于CH4的平衡转化率，其原因是 __________________________。

②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”(碳单质)，造成催化剂中毒，高温下反应①能自发进行的原因是_________________。

（3）一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图所示，该反应的化学方程式为_____________________，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是__________。

（4）卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化，实现以废治废，其中涉及的一个反应是CaSO4 + Na2CO3 == CaCO3 + Na2SO4，则达到平衡后，溶液中c(CO32-)/c(SO42-) = __________。【用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示】

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（16分）实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，△H0，对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。

（1）已知：① 2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)　 　　　　 △H1＝－566 kJ·mol－1

② 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) 　　　　　 △H2＝－484 kJ·mol－1

③ CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)　　 △H3＝－802 kJ·mol－1

则△H0＝　 　　 kJ·mol－1

（2）在密闭容器中，通入2.5mol的CH4与2.5mol CO2，一定条件下发生反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

据图可知，p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序　 　　　　　　 　 。

（3）CO和H2还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g) 制取。

① 在恒温恒容下，若从反应物出发建立平衡，已达到平衡的是

A．体系压强不再变化　　　　　 　　　 B．CO与H2的物质的量之比为1:1

C．混合气体的密度保持不变　　　　　 D．每消耗1mol H2O(g)的同时生成1mol H2

② 恒温下，在2L的密闭容器中同时投入四种物质，10min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2molH2(g)和2molC(s)，反应的平衡常数K=　　　　　　　　 。

若此时增大压强，平衡将向　　 　　 (填“正”、“逆”)反应方向移动，t1min时达到新的平衡。

③ 请画出增大压强后10min～t1min时容器中H2物质的量n随时间变化的曲线图。

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