甲烷是一种理想的洁净燃料，利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH...

甲烷是一种理想的洁净燃料，利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H＞0　

(1)800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如表。则此时正、逆反应速率的关系是____。

(2)为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。

表中t=____ ，P=_____ ；设计实验2、3的目的是________________ ；

实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____（用K1、K2、K3表示）。

(3)一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)＝_______，若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为________。

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甲烷是一种理想的洁净燃料，利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　　 △H>0

①若800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。

(1)则此时正、逆反应速率的关系是__________ 。（填“>”“<”“=”）

②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。

(2)表中t=_________，P=_________；设计实验2、3的目的是______________；

实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是_________（用K1、K2、K3表示）

(3)—定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物， 一段时间后达到平衡。

经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡后甲中气体的压强为开始的1.2倍，甲容器中该反应在5min内的平均速率v(H2)=__________，若要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值范围为__________________。

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利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价产氢率高，具有实用推广价值。

已知：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2kJ·mol-1

②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－42.3kJ·mol-1

（1）甲烷和水蒸气生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为___________________。

（2）为了探究反应条件对反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH＝－42.3kJ·mol-1

的影响，某活动小组设计了三个实验，实验曲线如图3所示

①请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件：X＝______℃，Y＝______MPa。

②实验Ⅲ从开始至平衡，其平均反应速度率v(CO)＝___________mol·L-1·min-1。

③实验Ⅱ达平衡时CO的转化率________实验Ⅲ达平衡时CO的转化率（填“大于”、“小于”或“等于”）。

④在530℃时，平衡常数K=1，若往1L容器中投入0.2molCO(g)、0.2molH2O(g)、0.1molCO2(g) 、0.1 mol H2(g)，此时化学反应将_________（填“正向”、“逆向”或“不”） 移动。

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随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注。

（1）甲烷是一种理想的洁净燃料。已知：CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+ 2H2O（g）；△H= -802.3kJ·mol-1　　 H2O（1）=H2O（g），△H =+44.0kJ·mol-l

写出常温常压下甲烷完全燃烧的热化学方程式____，计算4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出热量为____kJ。

（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H=+206.lkJ·mol-l。

①800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。

则此时正、逆反应速率的关系是正反应速率____逆反应速率。（填“＞”、“＜”、“＝”）

②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。

表中t=___，P=____；设计实验2、3的目的是____；实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____（用K1、K2、K3表示）。

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能源是人类共同关注的重要问题，甲烷是一种洁净的能源。

(1)甲烷不仅能用作燃料，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。已知某些化学键的键能数据如下表：

则△H1=___________kJ·mol－1

(2)用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2，在2L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___________0(填“>”“<”或“=”)

②下列说法正确的是___________(填字母序号)。

a.达平衡后往容器中充入稀有气体，压强增大，平衡向正反应方向移动

b.降低温度，该反应的平衡常数变大

C.容器内气体密度不变，反应达到最大限度

d.图中压强p1>p2

③200℃时，该反应的平衡常数K=___________。

(3)甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。则此燃料电池工作时，通入甲烷的电极为___________极，其电极反应式为______________________，通入氧气的电极反应式为：___________。

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甲烷广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑气之中,是优质的气体燃料,更是制造许多化工产品的重要原料。

Ⅰ．制取氢气

已知：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）　 △H=+206.2kJ·mol-1

CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g） △H=+247.4kJ·mol-1

（1）请写出CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式___________________

（2）若将0.1mol CH4和0.1mol H2O（g）通入体积为10L的密闭容器里，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率_________；

②该反应的化学平衡常数___________________；

③图中的p1　 　　　　 　 p2（填“＜”、“＞”或“=”）；

Ⅱ．制备甲醇

（3）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）　 △H＜0。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________；

A．升高温度

B．再充入1mol CO和3mol H2

C．将CH3OH（g）从体系中分离

D．充入He，使体系总压强增大

E．使用更高效的催化剂

Ⅲ．合成乙酸

（4）甲烷直接合成乙酸具有重要的理论意义和应用价值。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℅）。

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CO是重要的燃料和工业原料。目前，对CO的综合利用是科学家研究的热点。回答下列问题：

Ⅰ．工业制备CO的方法之一是甲烷氧化法。

已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　 △H=-802 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　　　　　　 △H=-484 kJ/mol

③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　　　　　 △H=-330 kJ/mol

（1）反应2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g),△H=_________kJ/mol。

Ⅱ．CO也是制备AlCl3的副产品

制备AlCl3的原理为：2Al2O3(s)+6Cl2(g) 4AlCl3(g)+3O2(g) △H1

（2）已知该反应在较低温度下不能自发进行，则△H1_____0（填“>”“<”或“=”）

（3）制备AlCl3的实际生产过程中，常加入足量的碳粉，同时生成CO(g)。T1℃时，向恒容的密闭容器中加入5molAl2O3(s)、14molC(s)和6.4molCl2(g)发生反应。Cl2(g)的浓度变化如图（a）所示；图b为20min后改变容器中条件，平衡体系的反应速率（）随时间（t）的变化关系，且四个阶段都各改变一种不同条件（该条件下制得的AlCl3为固态）。

①容器中发生反应的化学方程式为______________________________。

②0～15min内，用CO表示的该反应平均速率=__________mol/（L•min）

③T1℃时，该反应的平衡常数K=______________（不需带单位）。

④40min时的平衡常数[K(40)]与15min时的平衡常数[K(15)]的大小关系：K(40)____K(15)（填“>”“<”或“=”）

⑤45min时，改变的条件为___________。

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（14分）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知：

CH₄(g)＋H₂O(g) ===CO(g)＋3H₂(g)        ΔH＝+206.2 kJ/mol

CH₄(g)＋CO₂(g) ===2CO(g)＋2H₂(g)       ΔH＝+247.4 kJ/mol

CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为________。

（2）硫铁矿(FeS₂)燃烧产生的SO₂通过下列碘循环工艺过程既能制H₂SO₄，又能制H₂。

已知1g FeS₂完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS₂燃烧反应的热化学方程式为________。

该循环工艺过程的总反应方程式为________。

（3）电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制氢的装置示意图见图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为________。

（4）用吸收H₂后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：

NiO(OH)＋MHNi(OH)₂＋M

①电池放电时，正极的电极反应式为________。

②充电完成时，Ni(OH)₂全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O₂，O₂扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为________。

（5）Mg₂Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg₂Cu与H₂反应，生成MgCu₂和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg₂Cu与H₂反应的化学方程式为________。

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