甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：（1）以天然气为原料制H2是合成氨的...

甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2，其反应式如下：①CH（g）+1/2O（g）══CO（g）+2H（g）　 ΔH1＝－35.6kJ·mol，试判断常温下,上述反应能否自发进行:___________(填”能”或”否”)。

有研究认为甲烷部分氧化的机理为：

②CH（g）+2O（g）＝CO2（g）+2H2O（g）　 ΔH2＝－890.3kJ·mol；

③CH（g）+CO（g）＝2CO（g）+2H（g）　 ΔH3＝+247.3kJ·mol，请结合以上三个反应与条件写出CH4和H2O（g）生成CO和H2的热化学反应方程式：________________________________。

（2）恒温下，向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 molH2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：

此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为_______________。

（3）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①b处电极上发生的电极反应式是_____________________________。

②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH___________（填写“变大”、“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度___________________。

③若完全反应后，装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷_________L （标准状况下）。

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(15分)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：

已知：①CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) 　　 ΔH＝＋260 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　　　　 ΔH＝－566 kJ·mol－1

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为__________________________；

（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入_____(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是______________；

②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________；

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________；

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气________L(标准状况下)。

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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。

(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝260 kJ·mol－1

已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566 kJ·mol－1。

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_________________________________。

(2)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入________(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是__________________________________。

②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________。

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________(忽略水解)。

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。

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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。

(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝260 kJ·mol－1

已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝－566 kJ·mol－1。

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_________________________________。

(2)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入________(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是__________________________________。

②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________。

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________(忽略水解)。

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。

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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：

CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝+260 kJ·mol－1

已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　　 ΔH＝－566 kJ·mol－1。

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为______________________________。

（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为2L 2mol/LKOH溶液），通过装置Ⅱ制备稀H2SO4。若持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷的体积V L。

①0<V≤44.8时，装置Ⅰ的总反应方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②44.8<V≤89.6时，装置Ⅰ中负极电极反应为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③装置Ⅱ中C棒上的电极反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　 。

④ 若装置Ⅰ中消耗的甲烷在标况下的体积为22.4L，则装置Ⅱ中理论上生成的H2SO4的物质的量为　　　　　　 mol。

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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝+260 kJ·mol－1

已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　 ΔH＝－566 kJ·mol－1。

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为______________________。

（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入________(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是_________________。

②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”、“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________。

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________(忽略水解)。

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)

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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　　 △H=260kJ•mol﹣1

已知：2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　 △H=﹣566kJ•mol﹣1

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为　　 　　　　 　　　 。

(2)如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①b处电极上发生的电极反应式：　　　 　　　　 　　 　　　　 　　 ；

②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度　　　　 　　　　 　　 (填写“变大”、“变小”或“不变”)，装置Ⅱ中Cu电极上发生的电极反应式：　　　　 　　　　 　　 。

③在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷　　 　　　　 　　　 L(标准状况下)。

答

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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。

（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋260 kJ·mol－1

已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　　 ΔH＝－566 kJ·mol－1

则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为：_______________________________

（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入______(填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式是　　　　　　 ；

②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH　　　　　　　　 ；(填写“变大”“变小”或“不变”)

装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度　　　　　　　　　　 ；(填写“变大”“变小”或“不变”)

③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有　　　　　　　　 (忽略水解)；

④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。

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甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：

（1）甲烷—氧气燃料电池是一种清洁能源，该电池用金属铂片插入氢氧化钾溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。其电极反应式分别为：负极_______________，正极______________。电池在放电过程中溶液的PH将___________（填“降低”、“升高”或“不变”）。

（2）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)；△H=+206.2kJ·mol-1

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

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

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二氧化碳在石油开采、人工降雨、消防、有机合成等领域有着广泛的应用。

(1)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(CO、CO2、H2)在催化剂作用下合成甲醇，已知反应相关的化学键键能数据如下:

写出CO2和H2在催化剂作用下生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式________

(2)CH4超干重整CO2的催化转化原理示意图如图所示:

①过程Ⅰ,生成1molH2时吸收123.5kJ热量，其热化学方程式是_______

②过程Ⅱ,实现了含然物种与含碳物种的分离，生成H2O(g)的化学方程式是________

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