（15分）甲烷是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一，可用作燃料及制造氢、一氧化碳、甲醛...

（15分）甲烷是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一，可用作燃料及制造氢、一氧化碳、甲醛等物质的原料，其中用作制氢合成氨的工艺流程示意图如下：

依据上述流程，完成下列填空：

（1）天然气脱硫时的化学方程式是_______________________________。

（2）n mol CH₄经一次转化后产生CO 0.9n mol，产生H₂_____________mol，假设后面几步转化各物质均完全反应，则理论上可制备得到氨气________mol（用含n的代数式表示）

（3）K₂CO₃(aq)和CO₂反应在加压下进行，加压的理论依据是___________

A．相似相容原理         B.勒夏特列原理          C. 酸碱中和原理

（4）分析流程示意图回答，该合成氨工艺主要起始原料是________，辅助原料有_________。

（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)₃循环，二是________循环，三是N₂、H₂循环。

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下列说法不正确的是（　　 ）

A.沼气的主要成分是甲烷，它是不可再生能源

B.石油分馏得到的石油气常用来制造塑料或作为燃料

C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物的过程也属于煤的液化

D.垃圾分类处理后，对热值较高的可燃垃圾可进行焚烧发电

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我国在南海北部神弧海域进行的可燃冰试采成功，这标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。可燃冰主要成分是甲烷，可以用作燃料和制氢原料。甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸气重整两个过程。发生的主要反应如下：

下列说法不正确的是

A.CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　 ΔH＝＋41.2kJ·mol-1

B.反应Ⅱ逆反应活化能Ea＝78.9kJ·mol-1

C.初始阶段：甲烷氧化的速率大于甲烷蒸气重整的速率

D.甲烷自热重整方法的突出优点是能量循环利用

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下列气体的主要成分不是甲烷的是（　　 ）

A．天然气　　 　　 　　 　　　 B．沼气

C．水煤气　　　　 　　　　　　 D．坑道产生的气体

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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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碳酸锰可用作脱硫的催化剂，是合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上从锰泥（主要含KMnO4和少量MnO2、CuO、PbO等）中回收MnCO3的流程如图所示：

回答下列问题：

（1）“滤渣1”中的主要成分为PbSO4，其中Pb元素的化合价是__。

（2）Fe2+能将MnO2还原为Mn2+，该反应的离子方程式：__。

为检验FeSO4是否被氧化，可往滤液1中加入__溶液（填化学式）。

（3）已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，通入NH3调pH=4时，溶液中c(Fe3+)=__。

（4）流程中加入固体X能使Cu2+沉淀，则最适宜的固体X为__（填字母）。

a.MnS　　　　　 b.ZnS　　　　　 c.Ca(OH)2　　　　　　 d.Ba(OH)2

（5）加入氨水和过量NH4HCO3生成MnCO3沉淀的离子方程式为__。

（6）处理锰泥时，H2SO4、FeSO4混合溶液中比值不宜过大，请从节约药品的角度分析，原因是___。

（7）若利用100t锰泥制得55tMnCO3，反应中Mn元素的转化率为80.0%，则锰泥中Mn元素的质量分数为__%（精确到小数点后1位）。

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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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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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