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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷161
生物天然气是一种廉价的生物质能，它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的，其主要成分为CH4，甲烷燃烧时的能量变化如图所示。

(1)下列说法正确的是___________ (填序号)。
A．该反应的热化学方程式为
B．甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C．为充分利用甲烷，通入的空气越多越好
(2)用CH4催化还原，可消除氮氧化物的污染。
已知：①
②
请写出将还原为的热化学方程式___________。
(3)甲烷可用于生产合成水煤气，其反应为，已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表：
化学键H－HO－HC－H
键能/(kJ/mol)436465a1076
则a=___________。
(4)在恒容密闭容器中，下列能作为合成氨反应达到平衡的依据的是___________。
a． b．混合气体的密度保持不变
c．容器内压强保持不变                 d．、、的浓度之比为1∶3∶2
21-22高二上·四川眉山·开学考试
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知识点：盖斯定律与热化学方程式根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算根据△H=生成物的总能量之和-反应物的总能量之和进行计算化学平衡状态的判断方法 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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水煤气的主要成分为一氧化碳和氢气，是重要的化工原料。
(1)一氧化碳与氢气反应过程的能量变化如图所示，反应的热化学方程式为__________。

I.已知下列反应：①CO(g)+ 0.5O2(g)=CO2(g) ΔH= -283.0kJ/mol， ②H2(g) + 0.5O2(g)= H2O(g) ΔH= -241.8kJ/mol， 分析下表可得到氢氧键的键能为____________ kJ·mol-1。
化学键H-HO=O
键能/kJ·mol-1436498

II.甲醇燃烧能释放出大量的热。则CH3OH(g)+1.5O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(g)△H____kJ·mol-1。
(2)甲烷与水蒸气反应可以制取水煤气，该反应为： CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。
I.该反应的△S__________ 0 (填 “＞”或“＜” )，平衡常数的表达式为____________ 。下图是该反应在不同温度下CH4的转化率随时间变化的曲线，T1和T2温度下的平衡常数分别为K1、K2，则K1_____ K2 (填 “＞” 、“＜”或“=” )。

II.某温度下，将甲烷与水蒸气以物质的量之比1： 1置于恒容密闭容器中发生反应，能说明该反应已达到平衡的是________________(填序号) .
A.体系的压强不发生变化                       B.体系中碳元素的质量分数不变
C.混合气的密度保持不变                       D. CO与H2的物质的量之比保持不变
III.若800°C时，该反应的平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下，密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为： c(CH4)=3.0mol·L-1、 c(H2O)=4.0mol·L-1、c(CO)= 2mol·L1、c(H2)=2mol·L-1，则此时该可逆反应的状态是_____ (填序号) 。
A.达到平衡                 B.向正反应方向移动          C.向逆反应方向移动
CH4、CH3OH(甲醇)既是重要的化工原料，又是未来重要的能源物质。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为2L的反应室，在一定条件下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，测得在5min时达到平衡，CH4的平衡转化率为40%。则0～5min内，用H2O表示该反应的平均反应速率为___。
(2)一定条件下，将1.0molCH4与2.0molH2O(g)充入密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g)，下列措施可以提高化学反应速率的是___(填选项序号)。
a.恒容条件下充入He          b.增大体积
c.升高温度                         d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容条件下进行反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，则下列实验事实可以作为判断该反应达到平衡状态标志的是___(填选项序号)。
a.消耗1molCO2同时生成1molCH3OH
b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变
d.CH3OH(g)的浓度保持不变
(4)已知断裂几种化学键要吸收的能量如下：
化学键C—HO=OC=OH—O
断裂1mol键吸收的能量/kJ415497745463
16gCH4在O2中完全燃烧生成气态CO2和气态水时___(填“吸收”或“放出”)约___kJ热量。
(5)以KOH为电解质的甲醇—空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图。回答下列问题：

①该原电池的正极是___(填“甲”或“乙”)
②负极的电极反应式___。
(1)500℃时，在2L密闭容器内发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应，其中n(SO2)随时间的变化如下表:
时间(s)012345
n(SO2)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007

①在第5s时，SO2的转化率为__________________。
②能说明该反应已达到平衡状态的是_________________。
a. v(SO2)=v(O2)                  b.混合气体中SO2的体积分数保持不变   
c.v逆(SO2)=2v正(O2)            d.容器内密度保持不变
(2)硅是信息技术的关键材料。
化学键H－HSi－ClSi－SiH－Cl
E/kJ·mol-1436.0360176431.8

用H2还原气态SiCl4制得28g硅的反应热为__________________。
(3)目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)     ΔH=－574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)     ΔH=－1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l)     ΔH=－44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______。

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