Ⅰ：Mo基催化剂的耐硫甲烷化反应会涉及WGS 或者RWGS 反应，主要反应式如下：（1）C...

Ⅰ：Mo基催化剂的耐硫甲烷化反应会涉及WGS 或者RWGS 反应，主要反应式如下：

（1）CO和CO2甲烷化　 CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)　　　 ΔH1=-206.2kJ/mol

CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)　　 ΔH2=-165.0kJ/mol

写出CO 与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式__________________________________。

（2）CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH。现在容积均为1L 的a、b、c、d、e 五个密闭容器中分别充入1molCO和2molH2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。

，

①该反应的ΔH__________0 （选填“<”、“>”或“=”）。

②在500℃条件下达平衡时CO 的转化率为______________________。

③计算在300℃条件下达平衡时K=________________________。

④将容器d 中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有______________________。

Ⅱ：某电解装置如图所示，X、Y 均为惰性电极：

（3）若a溶液为滴有酚酞试液的NaNO3溶液，通电一段时间后X 电极及周围溶液的现象是：________________________________，Y 电极的电极反应式为______________________。

（4）若a 溶液为饱和CuCl2溶液，当电路中有0.2 mol 的电子通过时，阴、阳两电极的质量之差是__________g。

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Ⅰ：Mo基催化剂的耐硫甲烷化反应会涉及WGS 或者RWGS 反应，主要反应式如下：

（1）CO和CO2甲烷化　 CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)　　　 ΔH1=-206.2kJ/mol

CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)　　 ΔH2=-165.0kJ/mol

写出CO 与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式__________________________________。

（2）CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 ΔH。现在容积均为1L 的a、b、c、d、e 五个密闭容器中分别充入1molCO和2molH2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。

，

①该反应的ΔH__________0 （选填“<”、“>”或“=”）。

②在500℃条件下达平衡时CO 的转化率为______________________。

③计算在300℃条件下达平衡时K=________________________。

④将容器d 中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有______________________。

Ⅱ：某电解装置如图所示，X、Y 均为惰性电极：

（3）若a溶液为滴有酚酞试液的NaNO3溶液，通电一段时间后X 电极及周围溶液的现象是：________________________________，Y 电极的电极反应式为______________________。

（4）若a 溶液为饱和CuCl2溶液，当电路中有0.2 mol 的电子通过时，阴、阳两电极的质量之差是__________g。

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合成氨尿素工业生产过程中涉及到的物质转化过程如下图所示。

（1）天然气（主要成分为CH₄）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应生成H₂和CO的化学方程式为________。

（2）甲烷是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低，同时产生有毒气体造成污染。

已知：CH₄(g) + 2O₂(g)＝CO₂(g) + 2H₂O(l)　 　　ΔH₁＝―890.3 kJ/mol

2CO (g) + O₂(g)＝2CO₂(g)　　　　　 ΔH₂＝―566.0 kJ/mol

则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的_____倍（计算结果保留1位小数）。

（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol·L^-1的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：

①甲烷燃料电池的正极反应式是________________。

②当线路中有0.1 mol电子通过时，________（填“a”或“b”）极增重________g。

（4）运输氨时，不能使用铜及其合金制造的管道阀门。因为在潮湿的环境中，金属铜在有NH₃存在时能被空气中的O₂氧化，生成[Cu(NH₃)₄]²⁺，该反应的离子方程式为________。

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以CH4、CO2为原料合成乙酸，是综合开发温室气体资源的新方向。

I．CH4.CO2催化重整间接制乙酸

CH4、CO2催化重整制合成气，再利用合成气制乙酸，涉及的反应如下：

反应l：CH4(g)＋CO2(g) ⇌2H2(g)＋2CO(g)△H

反应2：2H2(g)＋CO(g) ⇌CH3OH(g)△H=－90.9kJ·mol－1

反应3：CH3OH(g)＋CO(g) ⇌CH3COOH(g)△H=－118.2kJ·mol－1

(1)已知：CH4(g)＋CO2(g) ⇌ CH3COOH(g)△H=＋37.9kJ·mol－1则“反应l”的△H=_________

(2)“反应1”的化学反应速率v=k[]m·[]n,k为速率常数。1123K和1173K时，分别保持或不变，测得速率v与、的关系如图所示：

①由图可知，下列叙述正确的是_________(填标号)。

A．当10kPa≤≤25kPa时，m=l

B．其他条件不变，增大，速率v不一定增大

C．a、b、c三点速率常数的大小关系为：ka＞kb＞kc

②若初始时按n(CH4)：n(CO2)=1：1进气，且Kb=1.3×10－2mol·g－1·s－1·Kpa－2，则b点的化学反应速率v=_________mol·g－1·s－1。

(3)向盛有催化剂的刚性容器中通入等物质的量的CH4(g)和CO2(g)，发生“反应1”。在923K和1173K时，CH4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图所示。

923K时，CH4(g)的平衡转化率α=_________，若平衡时体系的总压强为p0，平衡常数K923K=____(用含有p0的代数式表示)。

II．CH4、CO2两步法制乙酸

(4)反应CH4(g)+CO2(g)⇌CH3COOH(g)不能自发进行。将该反应拆分成两个连续的步骤进行，可在较温和的条件下实现上述转化，具体过程：

①第二步反应的化学方程式为_________

②为增大CH3COOH的平衡产率，从温度角度考虑，第一步反应在高温下进行，第二步反应在_________进行；从H2浓度的角度考虑，应采取的措施是_________。

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将生物质气(主要成分为CO、CO2和H2)甲烷化是改善燃气质量、改善燃气热值的有效手段之一。在催化剂的作用下，某密闭容器中，进行生物质气甲烷化时发生的主要反应为

①CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)　　 △H1；

②CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　　 △H2=－165.1kJ·mol－1；

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 △H3=－41.2kJ·mol－1。

请回答下列问题：

(1)△H1=___________，该反应在___________(填“高温”或“低温”)条件下能够自发进行。

(2)在合成气投料比保持恒定时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。α(CO)随温度升高而减小的原因是______________________。图中的压强由大到小的顺序为___________。

(3)温度为T1℃，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)，该反应中，正反应速率为v正=k正c(CO)c3(H2)，逆反应速率为v逆=k逆c(CH4)·c(H2O)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。在第I个容器中，3min反应达到平衡时，CH4与CO的体积分数相同，则氢气的速率v(H2)=___________；下列说法正确的是___________(填序号)。

A.当温度改变为T2时，若k正=1.5k逆，则T2>T1

B.达平衡时，容器Ⅱ中H2的体积分数小于25%

C.达平衡时，容器Ⅲ与容器I中的总压强之比小于19︰20

D.达平衡时，容器Ⅱ中α(CO)大于容器I中α(CO)

(4)甲烷可作燃料电池的原料，若电解质为盐酸，当外电路转移16mol电子时(不考虑电子的损失)，将负极产生的气体全部通入到2L1.5mol/L的NaOH溶液中充分反应，则溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______________________。

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煤制合成天然气是煤气化的一种重要方法，其工艺核心是合成过程中的甲烷化，涉及的主要反应：

CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g) ΔH<0 ①

CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<0 ②

现在300 ℃、容积为2 L的密闭容器中进行有关合成天然气的实验，相关数据记录如下：

下列有关说法错误的是

A．a=30，b=1.5

B．c=25，d=4.5

C．前30 min内，反应①的平均反应速率v(CH4)=0.05 mol·L−1·min−1

D．后40 min内，反应②的平均反应速率v(H2)=0.025 mol·L−1·min−1

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（16分）某小组对酸化及碱化膨润土负载镍催化CO₂加氢甲烷化反应进行了研究。

(1)制备Ni一酸化膨润土、Ni-碱化膨润土的部分流程如下：

①“溶解”时维持反应温度为70~80℃，其目的是________。

②“氧化”一步反应的离子方程式为 ________ 。

（2）最后一步加HNO₃后可回收的主要物质（写化学式）________。

(3)在不同温度下，膨润土、Ni-酸化膨润土、Ni-碱化膨润土催化CO₂加氢甲烷化反应结果如下图所示：

①       在测定温度内，Ni-酸化膨润土对CO₂加氢甲烷化反应的最适宜温度为350℃，理由是：________　　　　　　　　　　　　　　　　　________。

②       500℃时，在上述实验条件下向某装有膨润土的密闭容器中通入5 mol CO₂和20 mol H₂，充分反应后生成CH₄的物质的量为________。

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天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的化工原料。

（1）CH4与CO2经催化反应可制得合成气：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g） ΔH

已知：反应1：CH4（g）=C（s）+2H2（g） ΔH1=+75kJ/mol

反应2:　 2CO（g）=C（s）+CO2（g）　 ΔH2=-172kJ/mol　　 则该催化反应的ΔH=__________kJ/mol。

（2）工业上可用CO和H2合成二甲醚，其反应为: 2CO（g）+4H2 （g）=CH3OCH3 （g）+H2O（g）　 ΔH=-204.7 kJ/mol　 初始条件相同时，分别在A（恒温）、B（绝热）两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A_______B（填“>”、“<”或“=”，下同）；平衡时CO的转化率A_______B。

（3）工业上可用CO和H2合成甲醇，其反应为CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g） ΔH=-90.1kJ·md。温度T时，在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应，反应过程中相关数据如图所示。

①下列能表明该反应已达到平衡状态的是__________。

a v（H2）=2v（CH3OH）　　　　　　　　 b c（ CO）/c（ CH3OH）=7: 3时

c c（H2）/c（ CH3OH）=2: 1时　　　　 d 容器中气体的压强不再变化

②该化学反应10min内生成CH3OH的反应速率v（CH3OH）= __________。

③该温度下，反应的平衡常数为__________ （列出计算式即可） 。

④若其他条件不变时,15mim时再向容器中加入2 mol CO和 x mol H2，平衡时CO的转化率与原平衡相同，则x=__________。

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据《读卖新闻》报道，日本海洋研究开发机构正在开发一项使用镍催化剂将二氧化碳转化成甲烷的新技术。实验室模拟该过程的反应如下：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，向一个固定容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃下发生上述反应，10min后达平衡时各物质的浓度分别为：CO2 0.2 mol•L-1，H2 0.8 mol·L-1，CH4 0.8 mol•L-1。下列说法不正确的是

A．反应速率υ(H2)＝0.16mol•L-1•min-1

B．容器体积扩大为4L，平衡向逆反应方向移动

C．向体系中再充入1molH2，CO2的转化率增大

D．此条件下该可逆反应的平衡常数K＝25

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CO2和甲烷催化合成CO和H2是CO2资源化利用的有效途径。主要反应为

Ⅰ：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　　　 △H=+247kJ/mol

（1）已知CH4(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　　　　 △H=+206kJ/mol

写出CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式_________。

（2）在恒温、恒容的密闭容器中发生反应I，下列选项能够说明反应I达到平衡状态的是______。

A.混合气体的密度不变

B.混合气体的总压强不变

C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2

D.3V正(H2)=V逆(CH4)

E.混合气体的平均相对分子质量不变

（3）催化合成的温度通常维持在550-750℃之间，从反应速率角度分析其主要原因可能是_________。

（4）将CH4与CO2各1mol充入某密闭容器中，发生反应I。100Kpa时，反应I到达平衡时CO2的体积分数与温度的关系曲线如图所示。

①图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时CO2的体积分数，则______点对应的平衡常数最小，判断依据是________；__________点对应的压强最大。

②300℃，100Kpa下，该容器中反应I经过40min达到平衡，计算反应在0-40min内的平均反应速率为v(CO2)=_________mol/min（结果保留两位有效数字），该温度下的压强平衡常数Kp=________。

（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

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