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天然氣的主要成分是甲烷（CH4），甲烷燃燒時的能量變化如右圖所示。

⑴ 寫出甲烷完全燃燒生成CO2和氣態水的熱化

學方程式：

_________________________________________

⑵ 已知H2O (l)　　 H2O(g) ΔH = +44kJ/mol，則甲烷完全燃燒生成CO2和18g液態水，放出的熱量是_________________

⑶ 美國科學家設計出以甲烷為燃料的新型燃料電池，其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統燃料電池。甲烷燃料電池的電解質溶液為KOH，請寫出該電池工作時的總反應方程式：

_________________________________________

右圖中，_____（填“a”或“b”）極為正極

⑷ 若用⑶中的甲烷燃料電池為電源，以石墨作為電極，電解熔融NaCl，當生成92g金屬Na時，甲烷燃料電池消耗標準狀況下的甲烷的體積是__________

⑴ CH4（g）+ 2O2（g）=== CO2（g）+ 2H2O（g）ΔH = -802kJ/mol  3’ ⑵ 445kJ  3’

⑶ CH4 + 2O2 + 2KOH === K2CO3 + 3H2O  2’  b  1’ ⑷ 11.2L  3’

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成二甲醚等清潔燃料．從天然氣獲得合成氣過程中可能發生的反應有：
①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3

請回答下列問題：
（1）在一密閉容器中進行反應①，測得CH4的物質的量濃度隨反應時間的變化如圖1所示．反應進行的前5min內，v（H2）=
0.3mol/（L?min）
0.3mol/（L?min）
；10min時，改變的外界條件可能是
升高溫度
升高溫度
．
（2）如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等．在相同溫度下發生反應②，并維持反應過程中溫度不變．已知甲容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象
．
（3）反應③中△H3=
-41.2kJ/mol
-41.2kJ/mol
．800℃時，反應③的化學平衡常數K=1.0，某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質的物質的量見下表：
CO H2O CO2 H2
0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
此時反應③中正、逆反應速率的關系式是
a
a
（填代號）．
a．v（正）＞v（逆）       b．v（正）＜v（逆）        c．v（正）=v（逆）       d．無法判斷．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成二甲醚等清潔燃料．從天然氣獲得合成氣過程中可能發生的反應有：
①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3
請回答下列問題：
（1）在一密閉容器中進行反應①，測得CH4的物質的量濃度隨反應時間的變化如圖1所示．10min時，改變的外界條件可能是
升高溫度
升高溫度
．

（2）如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等．在相同溫度下發生反應②，并維持反應過程中溫度不變．已知甲容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象．
（3）反應③中△H3=
-41.2kJ/mol
-41.2kJ/mol
．800℃時，反應③的化學平衡常數K=1.0，某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質的物質的量見下表：
CO H2O CO2 H2
0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
此時反應③中正、逆反應速率的關系式是
a
a
（填代號）．
a．v（正）＞v（逆）   b．v（正）＜v（逆）   c．v（正）=v（逆）  d．無法判斷
（4）800K時下列起始體積相同的密閉容器中充入2mol SO2、1mol O2，其反應是2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-96.56kJ?mol-1，甲容器在反應過程中保持壓強不變，乙容器保持體積不變，丙容器維持絕熱，三容器各自建立化學平衡．
①達到平衡時，平衡常數K（甲）
=
=
K（乙）
＞
＞
K（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②達到平衡時SO2的濃度C（SO2）（甲）
＜
＜
C（SO2）（乙
＜
＜
C（SO2）（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成二甲醚等清潔燃料．從天然氣獲得合成氣過程中可能發生為：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
請回答下列問題：
（1）在一密閉容器中進行反應①，測得CH4的物質的量濃度隨反應時間的變化如圖1所示．反應中處于平衡狀態的時間為
5～10分鐘、12分鐘后
5～10分鐘、12分鐘后
；10min時，改變的外界條件可能是
升高溫度
升高溫度
．
（2）如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等．在相同溫度下發生反應②，并維持反應過程中溫度不變．已知甲容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖象．
（3）反應CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g） 800℃時，反應的化學平衡常數K=1.0．
①某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質的物質的量見下表：
CO H2O CO2 H2
0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
此時反應中正、逆反應速率的關系式是
a
a
（填代號）．
a．v（正）＞v（逆）     b．v（正）＜v（逆）      c．v（正）=v（逆）     d．無法判斷
②800℃時，向體積為2L的密閉容器中充入2mol CO和4mol H2O，求達到平衡時CO的轉化率．

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科目：高中化學 來源： 題型：

精英家教網天然氣的主要成分甲烷燃燒生成二氧化碳和液態水的熱化學方程式如下，請回答下列問題：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6kJ/mol．
（1）反應物能量總和
 
（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量總和．
（2）若1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，則放出的熱量
 
889.6kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）已知氫氣燃燒生成液態水的熱化學方程式是：2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-572kJ/mol，則相同質量的甲烷和氫氣，完全燃燒生成液態水，放熱較多的是
 
．
（4）如圖所示的甲池裝置是由CH4、O2和KOH溶液組成的新型燃料電池，利用該裝置可以將
 
能轉化為
 
能．
（5）乙池中的兩個電極一個是石墨電極，一個是鐵電極，工作時M、N兩個電極的質量都不減少，請回答下列問題：
（6）M電極的材料是
 
，N的電極電極反應式為：
 
；乙池的總反應式是
 
，通入甲烷的鉑電極上發生的電極反應式為
 
．
（7）在此過程中，乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時，甲池中理論上消耗氧氣為
 
 L（標準狀況下）；若此時乙池溶液的體積為400mL，則乙池中溶液的H+的濃度為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，可用于合成二甲醚等清潔燃料。從天然氣獲得合成氣過程中可能發生的反應有：

① CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)   ΔH1＝＋206.1 kJ/mol

② CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)  ΔH2＝＋247.3 kJ/mol

③ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)    ΔH3

請回答下列問題：

⑴ 在一密閉容器中進行反應①，測得CH4的物質的量濃度隨反應時間的變化如圖1所示。反應進行的前5 min內， v(H2)＝  ▲  ；10 min時，改變的外界條件可能是  ▲  。

c/mol·L－1
 

⑵ 如圖2所示，在甲、乙兩容器中分別充入等物質的量的CH4和CO2，使甲、乙兩容器初始容積相等。在相同溫度下發生反應②，并維持反應過程中溫度不變。已知甲容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖像如圖3所示，請在圖3中畫出乙容器中CH4的轉化率隨時間變化的圖像。

⑶ 反應③中ΔH3＝  ▲  。800℃時，反應③的化學平衡常數K＝1.0，某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質的物質的量見下表：

CO

H2O

CO2

H2

0.5 mol

8.5 mol

2.0 mol

2.0 mol

此時反應③中正、逆反應速率的關系式是  ▲  （填代號）。

a．v(正)＞v(逆)       b．v(正)＜v(逆)        c．v(正)＝v(逆)       d．無法判斷

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