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...

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______________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

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：__________________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

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____________。

高三化学综合题简单题查看答案及解析

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）。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

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　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

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________________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

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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天然气是一种很重要的清洁能源，其主要成分为CH4。下列说法正确的是

A．常温常压下CH4是液体　　　　　　　　　　 B．一氯甲烷分子式为CH4CI

C．CH4与CI2可以发生加成反应　　　　　　　 D．CH4完全燃烧生成CO2和H2O

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析

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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