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填空题 适中0.65 引用1 组卷252
天然气是一种清洁能源，用途广泛。
(1)工业上可用焦炉煤气（主要成分为CO、CO2和H2）制备天然气。已知：CO(g)+3H2(g)=CH4(g) +H2O(g) △H1=-206kJ/mol，CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H2= -41kJ/mol。
①CO2转化为CH4的热化学方程式是：_______。
②有利于提高混合气中CH4含量的措施是：_______。
a. 使用催化剂       b. 升高温度        c. 及时导出水蒸气
(2)甲烷可制成燃料电池，其装置如下图所示。
   
①电极b是_______极（填“正”或“负”）。
②a极的电极反应式是_______________。
19-20高三上·北京昌平·期末
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知识点：盖斯定律与热化学方程式原电池的判断燃料电池 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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天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。
（1）已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)     ∆H1
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)        ∆H2
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)                  ∆H3
则CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)的∆H＝____________。
（2）天然气中的少量H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式_________________。
（3）用盐酸作甲醇燃料电池的电解质正在成为热点课题。甲醇可以用一氧化碳与氢气反应生成（催化剂为Cu2O/ZnO)。已知：2CO(g) +O2(g) 2CO2(g)     △H = -566 kJ• mol-1
CH3OH(g)+O2(g) CO2(g) +2H2(g)       △H = -182.9 kJ • mol-1
则 CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)             △H = ______。
若将生成的CH3OH与盐酸、氧气构成燃料电池，则燃料电池的负极反应式为__________。
（4）天然气也可重整生产化工原料，最近科学家们利用天然气无氧催化重整获得芳香烃X。由质谱分析得X的相对分子质量为l06，其核磁共振氢谱如图2所示，则X的结构简式为_________。

（5）科学家用氮化镓材料与铜组装如右图所示人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。

①写出铜电极表面的电极反应式_________。
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量_______（选填“盐酸”或“硫酸”）。
合成气用途非常广泛，可以煤、天然气等为原料生产。回答下列问题：
(1)用H2O(g)和O2重整CH4制合成气的热化学方程式如下：
(水蒸气重整)CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H=+ 206 kJ·mol-1
(氧气重整)CH4(g)+0.5O2(g)=CO(g)+2H2(g) ∆H=-36 kJ·mol-1
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的∆H=_______kJ·mol-1。
②为了保持热平衡，同时用两种方式重整，不考虑热量损失，理论上得到的合成气中n(CO)： n(H2)=1 ：____(保留两位小数)。
③用水蒸气电催化重整甲烷的装置如图。装置工作时，O2-向_____(填“A”或“B’)极迁移；阳极发生的电极反应为___________。

(2)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应( I )、(II )的lgKp(Kp为以分压表示的平衡常数)与T的关系如下图所示。

①反应(II)的∆H_____(填“大于”“等于”或“小于”)0。
②气体的总压强：a点_____(填“大于”“等于”或“小于”)b点，理由是_________。
③c点时，反应C(s) +CO2(g)2CO(g)的Kp=_____(填数值)。
④在恒容密闭容器中充入0. 5 mol CO、2 mol H2O(g)只发生反应(II)，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为_______；达到平衡时，向容器中再充入0.5 mol CO、2 mol H2O(g)，重新达到平衡时，CO的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
I.合成氨的原料气由天然气与水蒸气和空气高温反应而得。涉及的主要反应如下：
(a)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.1 kJ/mol
(b)2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH2=？ kJ/mol
(c)CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH3=-41.2 kJ/mol
下表给出了一系列常见化学键的键能(单位：kJ/mol)：
化学键C-HO=OC=OO-H
键能412497799463

(1)写出1 mol甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：_______(利用键能数据估算该反应焓变)。
(2)根据(1)的计算结果和已知数据，计算可得：ΔH2=_______kJ/mol。
(3)在一定条件下，在容积恒定为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH4=x kJ/mol。CO转化率与温度、压强的关系如图所示：

①由图可知：x_______0(选填“>”“＜”或“=”)，P1_______P2(选填“>”“＜”或“=”)。
②下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高CO转化率的是：_______(选填序号)。
a.使用高效催化剂   b.降低反应温度
c.增大体系压强       d.不断将甲醇从体系混合物中分离出来
II.工业上利用合适的催化剂可以直接将CO2转化为乙酸，不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示

(4)温度在250℃到300℃时，乙酸的生成速率降低的原因可是_______
(5)温度超过300度时，催化剂的催化效率大大降低，但是乙酸的生成速率反而继续上升，出现这种现象的原因可能是_______

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