页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净...

能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。

（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1

已知：①CH4、H2、CO 的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；

②H2O (l) =H2O(g)； △H=+dkJ•mol-1

则△H1= ___________（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。

（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示：

①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

②下列说法正确的是____________ (填标号）。

a.温度越高，该反应的平衡常数越大

b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高

c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度

d.图中压强p1<p2

③ 0〜3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol • L-1·min-1。

④ 200℃时，该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 mol电子，则甲烷的利用率为_________。

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能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。

（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1

已知：①CH4、H2、CO 的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；

②H2O (l) =H2O(g)； △H=+dkJ•mol-1

则△H1= ___________（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。

（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示：

①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

②下列说法正确的是____________ (填标号）。

a.温度越高，该反应的平衡常数越大

b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高

c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度

d.图中压强p1<p2

③ 0〜3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=________mol • L-1·min-1。

④ 200℃时，该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 mol电子，则甲烷的利用率为_________。

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页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。　

(1)页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO+H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+ H2O(g)═CO(g)+3H2(g)　ΔH。

已知：①CH4、H2、CO的燃烧热分别为a 、b 、c (a、b、c均大于0)；

②水的汽化热为+d (d >0)。则ΔH=__________ (用含a、b、c、d的代数式表示)。

(2)用合成气制甲醇的反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　ΔH，在10 L的恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。

①ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。

②写出两条可同时提高反应速率和CO的转化率的措施：_______、_____。

③下列说法正确的是___________(填序号)。

A．温度越高，该反应的平衡常数越大

B．达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高

C．体系内气体压强不再变化时，反应达到平衡状态

D．图中压强p1<p2

④200 ℃时，n(H2)随时间的变化如表所示，3 min时反应刚好达到平衡状态，请利用表中的数据计算0~3 min内v(CH3OH)=_______。

⑤200℃时该反应的平衡常数K=____________。向上述200 ℃的平衡体系中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则平衡_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷时，测得电路中转移1.96 mol电子，则甲烷的利用率为________。

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页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。

（1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g) + H2O(g)==CO(g)+3H2(g)　　 △H1

已知：

①CH4、H2、CO 的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1；

②H2O(l)　　 =H2O(g)　 △H=+dkJ•mol-1

则△H1=　　 ___________（用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。

（2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H2，在10 L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如右图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如下表所示：

①△H2_________(填“>”“<”或“ = ”)0。

②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施：________________________　　 。

③下列说法正确的是____________(填标号）。

a.温度越高，该反应的平衡常数越大

b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高

C.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度

D.图中压强p12

④0〜3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=_________mol • L-1·min-1。

⑤200℃时，该反应的平衡常数K =_______。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下通入5.6 L甲烷，测得电路中转移1.2 mol电子，则甲烷的利用率为________________。

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页岩气是从页岩层中开采的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。

（1）页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g)　ΔH1。已知:CH4、H2、CO的燃烧热(ΔH)分别为-a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、-c kJ·mol-1;H2O(l)=H2O(g)　ΔH=+d kJ·mol-1。

则ΔH1=______________(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJ·mol-1。

（2）用合成气生成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2,在10 L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示:

200 ℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:

①ΔH2____(填“>”“<”或“=”)0。

②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:_____。

③下列说法正确的是____(填字母)。

a.温度越高,该反应的平衡常数越大

b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高

c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度

d.图中压强:p1<p2

④0~3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=____mol·L-1·min-1。

⑤200 ℃时,该反应的平衡常数K=____。向上述200 ℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、4 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡____(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下充入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为____。

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化学与生活、环境密切相关。下列说法不正确的是

A. 纤维素在人体内水解最终生成葡萄糖

B. 羊绒衫的主要成分是天然纤维

C. 新型能源页岩气的主要成分是甲烷

D. 用太阳能分解水制氢气可减少碳排放

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下列说法不正确的是

A.光--电转换的途径可以不需要发生化学反应

B.天然气和沼气的主要成分都是甲烷，因此都是化石能源

C.将厨余垃圾中的油脂分离出来，可以制造肥皂和油漆等

D.人造丝、人造棉和铜氨纤维的主要化学成分都可表示为(C6H10O5)n

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天然气既是重要的能源，也是重要的化工原料，其主要成分是甲烷。

（1）甲烷在一定条件下可生成：

A．碳正离子（CH3-）　　　　　　 B．碳负离子（CH3-）

C．甲基（—CH3）　 　　　　　　　　　　 D．碳烯（）

①四种微粒中，键角为120°的是________。（填序号）

②与碳负离子（CH3-）互为等电子体的一种分子的结构式为_________________________________________________________。

（2）海底富藏大量的可燃冰（甲烷的水合物），关于可燃冰的说法中正确的是________。

A．甲烷分子与水分子均是极性分子

B．可燃冰中甲烷分子与水分子间以氢键相结合

C．可燃冰属于原子晶体

D．甲烷分子与水分子中的σ键均是s—sp3电子云重叠而成的

（3）在高温下，甲烷可还原CuO得到Cu2O。

①Cu＋的核外电子排布式为____________。

②Cu2O晶体的晶胞结构如图所示。其中“△”代表的离子符号为________。

（4）一定条件下，甲烷与水蒸气可生成H2和CO。则所生成的气体中σ键总数与π键总数之比为________。

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甲烷作为天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，拥有最稳定的烷烃分子结构，具有高度的四面体对称性，极难在温和的条件下对其活化。因此，甲烷的选择活化和定向转化一直是世界性的难题。我国科学家经过长达6年的努力，研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将甲烷氧化成C1（只含一个C原子）含氧化合物，被业内认为是甲烷化学领域的重要突破。请回答下列问题：

(1)Cu原子基态原子的外围电子排布式为____________。

(2)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C－H键，导致C与H之间的作用力_____(减弱”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是__________________。

(3)常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、 HCOOH等。

①它们的沸点分别为64.7、－195℃、100.8℃，其主要原因是_________________；

②CH4 和HCHO比较，键角较大的是_________，主要原因是_____________。

(4)配离子的颜色与d－d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的轨道所需的能量为的分裂能，用符号△表示。分裂能△[Co(H2O)62+]_____________△[Co(H2O)63+](填“>”“<”或“=”)，理由是_________________。

(5)钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、图2所示。

①钴晶胞堆积方式的名称为____________；

②已知白铜晶胞的密度为dg·cm－3 ，NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为_____________pm(列出计算式)。

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天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。

已知：,则反应______ 。

天然气的一个重要用途是制取，其原理为：。一定条件下，在密闭容器中，通入物质的量浓度均为的与，在发生反应时，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示，

该反应的平衡常数表达式为______ 。

压强 ______ 填“大于”或“小于”；压强为时，在Y点：正 ______ 逆填“大于“、“小于”或“等于“。

天然气中的少量杂质常用氨水吸收，产物为。一定条件下向溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式为______ 。

工业上又常将从天然气分离出的，在高温下分解生成硫蒸气和，若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图2所示，在高温下分解反应的化学方程式为______ 。

科学家用氮化镓材料与铜组装如图3的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以和合成。

写出铜电极表面的电极反应式为______ 。

为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量______ 选填“盐酸”或“硫酸”。

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