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。（1）工业上可用煤制天然气，生产过...

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。

（1）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4。

写出CO与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式

已知： CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH＝－41kJ·mol－1

C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH＝－73kJ·mol－1

2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH＝－171kJ·mol－1

（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS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　　　　　　　　 。

（3）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1　　　　　　 P2（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在Y点：v(正)　　　　　　　 v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）。 求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=　　　　　　 。（计算结果保留两位有效数字）

(4) 以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4为催化剂，可以将CH4和CO2直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示。250~300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是　　　　　　　　　　 。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是　　　　　　　　　　 。

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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。

（1）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4。

写出CO与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式____________

已知： CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH＝－41kJ·mol－1

C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH＝－73kJ·mol－1

2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH＝－171kJ·mol－1

（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS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____________。

（3）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P1_________P2（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在Y点：v(正)___________v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）。 求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=__________。（计算结果保留两位有效数字）

（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4为催化剂，可以将CH4和CO2直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示。250~300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________。

②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是________________。

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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。

(1)工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成

①写出与反应生成和的热化学方程式 ______。

已知：，

，

②科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，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”。

③另一生成的途径是，某温度下，将和充入10L的密闭容器内发生反应，平衡时的转化率为，求此温度下该反应的平衡常数 ______ 计算结果保留两位有效数字。

(2)天然气中的杂质常用氨水吸收，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 ______。

(3)天然气的一个重要用途是制取，其原理为：。在密闭容器中通入物质的量浓度均为的与，在一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，则压强 ______ (填“大于”或“小于”；压强为时，在y点：v(正) ______ v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）。

(4)天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃由质谱分析得X的相对分子质量为106，其核磁共振氢谱如图，则X的结构简式为 ______。

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甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。

（1）用煤制天然气时会发生多个反应，通过多种途径生成CH4。

已知：C(s)+2H2(g)CH4(g)　 ΔH=-73kJ·mol-1

2CO(g)C(s)+CO2(g)　 ΔH=-171 kJ·mol-1

CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O (g)　 ΔH=-203 kJ·mol-1

写出CO与H2O (g)反应生成H2和CO2的热化学方程式____________________________________。

（2）天然气中含有H2S杂质，某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液，已知T℃k（NH3•H2O）=1.74×10-5，k1(H2S)=1.07×10-7，k2(H2S)=1.74×10-13，NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是______________。

a.c(NH4+)＞c(HS-)＞c(OH-)＞c(H+)　　　 b. c(HS-)＞c(NH4+)＞c(S2-)＞c(H+)

c.c(NH4+)＞c(HS-)＞c(H2S)＞c(H+)　　　 d.c(HS-)＞c(S2-)＞c(H+)＞c(OH-)

（3）工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。

①一定温度时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中，加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应，5min后达平衡，生成0.2molCO，用H2表示该反应的速率为_______________，此反应的平衡常数为__________________(结果保留到小数点后三位)

②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________。

A.体系的压强不再发生变化　　　　　　 B.生成1mol CH4的同时消耗3mol H2

C.各组分的物质的量浓度不再改变　　 D.体系的密度不再发生变化

E.反应速率V(CH4) :V(H2O) :v(CO) :v(H2)= 1:1:1:3

（4）甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g) +3H2(g)　 ΔH = +49kJ·mol-1

①分析适当增大水醇比[n(H2O) ∶n (CH3OH)]对甲醇水蒸气重整制氢的好处____________。

②某温度下，将[n(H2O) ∶n (CH3OH)]=l∶1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为______________________。

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甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。

（1）用煤制天然气时会发生多个反应，通过多种途径生成CH4。

已知：C(s)+2H2(g)CH4(g)　 ΔH=-73kJ·mol-1

2CO(g)C(s)+CO2(g)　 ΔH=-171 kJ·mol-1

CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O (g)　 ΔH=-203 kJ·mol-1

写出CO与H2O (g)反应生成H2和CO2的热化学方程式____________________________________。

（2）天然气中含有H2S杂质，某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液，已知T℃k（NH3•H2O）=1.74×10-5，k1(H2S)=1.07×10-7，k2(H2S)=1.74×10-13，NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是______________。

a.c(NH4+)＞c(HS-)＞c(OH-)＞c(H+)　　　 b. c(HS-)＞c(NH4+)＞c(S2-)＞c(H+)

c.c(NH4+)＞c(HS-)＞c(H2S)＞c(H+)　　　 d.c(HS-)＞c(S2-)＞c(H+)＞c(OH-)

（3）工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。

①一定温度时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中，加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应，5min后达平衡，生成0.2molCO，用H2表示该反应的速率为_______________，此反应的平衡常数为__________________(结果保留到小数点后三位)

②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________。

A.体系的压强不再发生变化　　　　　　 B.生成1mol CH4的同时消耗3mol H2

C.各组分的物质的量浓度不再改变　　 D.体系的密度不再发生变化

E.反应速率V(CH4) :V(H2O) :v(CO) :v(H2)= 1:1:1:3

（4）甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g) +3H2(g)　 ΔH = +49kJ·mol-1

①分析适当增大水醇比[n(H2O) ∶n (CH3OH)]对甲醇水蒸气重整制氢的好处____________。

②某温度下，将[n(H2O) ∶n (CH3OH)]=l∶1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为______________________。

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甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。

(1)用煤制天然气时会发生多个反应，通过多种途径生成CH4。

已知：C(s)+2H2(g)CH4　　 △H=-73kJ/mol

2CO(g)C(s)+CO2(g)　　 △H=-171kJ/mol

CO(g)+3H(g)CH4(g)+H2O(g)　 △H=-203kJ/mol。

写出CO与H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式_________________。

(2)天然气中含有H2S杂质，某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液，已知T℃k(NH3·H2O)=1.74×10-5；k1(H2S)=1.07×10-7，k2(H2S)=1.74×10-13，NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是_______。

A. c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)  　　　　 B. c(HS-)>c(NH4+)>(S2-)>c(H+)

C. c(NH4+)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+)  　　　　 D. c(HS-)>c(S2-)>c(H+)>c(OH-)

(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

①一定温度时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中，加入lnmolCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应，5min后达平衡，生成0.2molCO，用H2表示该反应的速率为_________。此反应的平衡常数为_____  (结果保留到小数点后三位)。

②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是_________。

A.体系的压强不再发生变化　　　　　　　

B.生成1molCH4的同时消耗3molH2

C.各组分的物质的量浓度不再改变　　　

D.体系的密度不再发生变化　　

E.反应速率V(CH4):V(H2O)v(CO):v(H2)=1:1:1:3

(4)甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH(g)+H2O(g)==CO2(g)+3H2(g) △H=+49kJ/mol。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，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为______。

(5)如图所示，直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种，它直接使用甲醇而勿需预先重整。请写出电池工作时的负极反应式：__________________。

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甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。

（1）用煤制天然气时会发生多个反应，通过多种途径生成CH4。

已知：C（s）十2H2（g） CH4（g）　　　　　 △H=－73kJ/mol

2CO（g） C（s）+CO2（g）　　　　　 △H=－171kJ/mol

CO（g）十3H2（g） CH4（g）+H2O（g）　　　　　 △H=－203kJ/mol。

写出CO（g） 与H2O（g） 反应生成H 2（g） 和CO2（g） 的热化学方程式____________。

（2）天然气中含有H2S杂质，某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液，已知T℃k（NH3·H2O） =1.74×10－5； k1（H2S） =1.07×10－7， k2（H2S） =1.74×10－13，NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是____________。

A c（NH4+）>c（HS－）>c（OH－） >c（H+）

B c（HS－） > c（NH4+）> （S2－） >c（H+）

C c（NH4+）>c（HS－） >c（H2S） >c（H+）

D c（HS－） >c（S2－） >c（H+）>c（OH－）

（3）工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2，其原理为： CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）

①一定温度时， 在一个体积为2L的恒容密闭容器中， 加入1molCH4和1.4mol水蒸气发生上述反应， 5min后达平衡， 生成0.2mol CO， 用H2表示该反应的速率为____________。此反应的平衡常数为____________（结果保留到小数点后三位）。

②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________。

A 体系的压强不再发生变化

B 生成1molCH4的同时消耗3molH2

C 各组分的物质的量浓度不再改变

D 体系的密度不再发生变化

E 反应速率V（CH4）：V（H2O）：u（CO）：u（H2）=1：1：1：3

（4）甲醇水蒸气重整制氢反应：CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）　 ΔH=+49kJ/mol。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，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为____________。

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甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的清洁能源和化工原料。

Ⅰ.煤制天然气时会发生多个反应，生产过程中有多种途径生产CH4。

已知：

① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)    ΔH＝－41kJ·mol－1

② C(s)+2H2(g)CH4(g)           ΔH＝－73kJ·mol－1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)          ΔH＝－171kJ·mol－1

写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式____________________ 。

Ⅱ.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液（滴有几滴酚酞）电解实验，如图所示：

回答下列问题：

（1）①用甲烷燃料电池作为电化学降解NO3-装置的直流电源时，应将A与_____相连（填a或b，下同）B与_____相连。阴极反应式为_____________。

②若电解过程中转移了2mol电子，则膜的两侧电解液的质量变化差（ Δm左- Δm右）为________g。

（2）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________ 、_________。

（3）若每个电池甲烷通入量为1 L（标准状况），且反应完全，则图二电解池中理论上Pt最多能产生的氯气体积为________L（标准状况）。

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Ⅰ．CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。

（1）用甲烷与水蒸气制备合成气，每生成1mol合成气，需要供给51.5 kJ热量。该反应的热化学方程式为_____________________________________________________。　　　　　　　　

（2）在一定温度下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，发生反应： CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)。测得CH4和H2的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

①该反应第一次达平衡时的平衡常数K=_______________。　　　　　　　　

②3min时改变的反应条件是__________________（只填一种条件的改变即可）。

（3）已知一定压强下，温度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]对该反应的影响如图所示。图1中的两条曲线所示投料比的关系X1 ______X2(填“=”、“>”或“<”)。

Ⅱ．（4）已知常温下HCOOH的电离常数为，则HCOO—的水解反应HCOO- + H2O 　 HCOOH + OH-的平衡常数K h =__________________。

（5）常温下，将a mol／L的HCOOH溶液与a/2mol／L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________________________。

（6）常温下，在a mol／L的HCOOH溶液中加入等体积的bmol／L的NaOH溶液至溶液呈中性，此时溶液中HCOOH的物质的量浓度为______________________。

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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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