题目

蕴藏在海底的大量“可燃冰”，其开发利用是当前解决能源危机的重要课题。用甲烷制水煤气（CO、H2），再合成甲醇可以代替日益供应紧张的燃油。下面是产生水煤气的几种方法： ① CH4(g）＋H2O (g）＝CO (g）＋3H2(g）    △H1＝+206.2kJ·mol-1 ② CH4(g）＋1/2O2(g）＝CO(g）＋2H2(g）    △H2=－35.4 kJ·mol-1 ③ CH4 (g）＋2H2O (g）＝CO2 (g）＋4H2(g）  △H3＝+165.0 kJ·mol-1 （1）CH4(g）与CO2 (g）反应生成CO(g）和H2(g）的热化学方程式为                    （2）从原料、能源利用的角度，分析四个反应，合成甲醇更适宜的是反应（填序号）             （3）也可将CH4设计成燃料电池，来解决能源问题， 如下图装置所示。持续通入甲烷，在标准状况下，消 耗甲烷VL。 ①0＜V≤336mL时，负极电极反应为                      ②V=672mL时，电池总反应方程式为                      ③V=448mL时，溶液中离子浓度大小关系为               （4）工业合成氨时，合成塔中每产生1molNH3，放出46.1kJ的热量。某小组研究在上述温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下： 容器 编号 起始时各物质物质的量/mol 达到平衡的时间 达平衡时体系能量的变化/Kj N2 H2 NH3 ① 1 4 0 t1 min 放出热量：36.88kJ ② 2 8 0 t2 min 放出热量：Q ①容器①中，0~ t1时间的平均反应速率为υ (H2）=                 ②下列叙述正确的是（填字母序号）              a．平衡时，两容器中H2的体积分数相等          b．容器②中反应达平衡状态时，Q＞73.76kJ c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等    d．平衡时，容器中N2的转化率：①<② e．两容器达到平衡时所用时间t1>t2 （5）下图是在反应器中将N2和H2按物质的量之比为1: 3充入后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的体积分数随压强的变化曲线。   ①曲线a对应的温度是                  ②上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是                      ③M点对应的H2转化率是                 。 答案：（1）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)  △H=+247.4KJ/mol  （2分） （2）② （1分） （3）CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O  （2分） CH4+2O2+NaOH=NaHCO3+2H2O  （2分） c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) （2分） （4）①    （2分）     ② bde   （3分） （5） ①200℃  （1分）          ②KQ=KM>KN  （1分）             ③75% （2分）

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