同温度下co2的平衡转化率 ch4的平衡转化率答案解析

(13分) （1）臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:

6Ag(s) + O3(g) = 3Ag2O(s) ΔH1

已知2Ag2O(s) = 4Ag(s) + O2(g) ΔH2

则常温下反应: 2O3(g) = 3O2(g)的ΔH= （用ΔH1和ΔH2表示）.

（2）在恒压下，将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应：

CH4(g) ＋2NO2(g)N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g)

在不同温度、不同投料比时，NO2的平衡转化率见下表：

投料比[n(NO2) / n(CH4)]	400 K	500 K	600 K
1	60%	43%	28%
2	45%	33%	20%

①写出该反应平衡常数的表达式K = 。

②若温度不变，提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比，则NO2的平衡转化率 。（填“增大”、“减小”或“不变”。）

③由上表可知该可逆反应的正反应是 反应。

④400 K时，将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol，充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，平衡时NO2的体积分数 。

（3）下图为连续自动监测氮氧化物（NOx）的仪器动态库仑仪的工作原理示意图。则NiO电极上NO发生的电极反应式为： 。

3．甲醇是重要的基础有机化工原料，可由甲烷用铜催化氧化一步法制取或二氧化碳与氢气催化反应及水煤气法间接制备等．

（1）二氧化碳与氢气高温催化反应生成甲醇的化学方程式为CO₂+3H₂$→_{高温}^{催化剂}$CH₃OH+H₂O．
（2）已知：CH₄（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）+2H₂（g）△H₁=-35.4kJ•mol^-1；
CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH （g）△H₂=-90.1kJ•mol^-1；
则反应2CH₄（g）+O₂（g）═2CH₃OH（g）△H=-251kJ•mol^-1．
（3）在2L的密闭容器中，起始时均投入2mol CO和一定量H₂，发生反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g），在不同条件下CO的平衡转化率、与温度的关系如图1所示．
①X点的平衡常数K=4．
②图中T₁＞（填“＞”或“＜”）T₂．
③为提高CO的转化率，除适当改变反应温度和外，可采取的措施有增大压强、使生成的甲醇液化，从体系中分离出来．
（4）作催化剂的铜可由黄铜矿和硫黄为原料制取，其主要流程如图2：
已知：反应Ⅰ的化学方程式为CuFeS₂+S═FeS₂+CuS，CuFeS₂中S的化合价为-2价．反应Ⅱ滤液的主要成分为CuCl．
①反应Ⅰ中生成12g FeS₂转移的电子数为0.1N_A．
②反应Ⅱ的离子方程式为CuS+2Cl^-+Cu²⁺═S+2CuCl．
③反应Ⅲ通入空气的目的是将反应Ⅱ生成的一价铜离子氧化成二价铜离子．

2．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：CO（g）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO₂（g）△H=-41kJ•mol^-1
C（s）+2H₂（g）⇌CH₄（g）△H=-73kJ•mol^-1
2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）△H=-171kJ•mol^-1
工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH₄．写出CO与H₂反应生成CH₄和H₂O的热化学方程式CO（g）+3H₂（g）CH₄（g）+H₂O（g）△H=-203kJ•mol^-1．
（2）天然气中的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2NH₄HS+O₂=2NH₃•H₂O+2S↓．
（3）用天然气制取H₂的原理为：CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）．在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P₁小于P₂（填“大于”或“小于”）；压强为P₂时，在Y点：v（正）大于v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）． 求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=1.6mol²•L^-2．（计算结果保留两位有效数字）

（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl₂O₄ 为催化剂，可以将CH₄和CO₂直接转化成乙酸．
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250°C时，催化剂的催化效率降低．
②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是增大反应压强或增大CO₂的浓度．

6．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）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH₄．
已知：CO（g）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO₂（g）△H=-41kJ•mol^-1
C（s）+2H₂（g）⇌CH₄（g）△H=-73kJ•mol^-1
2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）△H=-171kJ•mol^-1
则CO与H₂反应生成CH₄（g）和H₂O（g）的热化学方程式为CO（g）+3H₂（g）=CH₄（g）+H₂O（g）△H=-203kJ•mol^-1．
（2）天然气中的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，得到单质硫并再生出吸收液，则该反应的化学方程式为2NH₄HS+O₂$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2NH₃•H₂O+2S↓．
（3）天然气的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）．在密闭
容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应，测得CH₄的平衡转
化率与温度及压强的关系如图1所示，则压强P₁＜P₂（填“＞”或“＜”）；压强为P₂时，在
Y点：v（正）＞v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；写出X点对应温度下的该反应的平衡常数计算式K=$\frac{0.16{\;}^{2}×0.16{\;}^{2}}{0.02×0.02}$（不必计算出结果）．
（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl₂O₄ 为催化剂，可以将CH₄和CO₂直接转化成乙酸．

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的
生成速率如图2所示．在275～400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是275～300℃时催化剂的催化效率降低，化学反应速率降低，300～400℃时温度升高，化学反应速率又加快．
②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是（写一条）增大反应压强或增大CO₂的浓度．
③乙酸（用HAc表示）电离方程式为HAc⇌H⁺+Ac^-，电离常数用K_a表示；乙酸根的水解方程式为Ac^-+H₂O⇌OH^-+HAc，水解常数用K_h表示，则K_h=$\frac{K{\;}_{w}}{K{\;}_{a}}$（用K_a和水的离子积K_W表示）．

4．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）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH₄．
已知：CO（g）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO₂（g）△H=-41kJ•mol^-1
C（s）+2H₂（g）⇌CH₄（g）△H=-73kJ•mol^-1
2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）△H=-171kJ•mol^-1
则CO与H₂反应生成CH₄（g）和H₂O（g）的热化学方程式为CO （g）+3H₂（g）═CH₄（g）+H₂O（g）△H=-203kJ•mol^-1．
（2）天然气中的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，得到单质硫并再生出吸收液，则该反应的化学方程式为2NH₄HS+O₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NH₃•H₂O+2S↓．
（3）天然气的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）．在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示，则压强P₁＜P₂（填“＞”或“＜”）；压强为P₂时，在Y点：v（正）＞v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；写出X点对应温度下的该反应的平衡常数计算式K=$\frac{0.1{6}^{2}×0.1{6}^{2}}{0.02×0.02}$（不必计算出结果）．

（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl₂O₄为催化剂，可以将CH₄和CO₂直接转化成乙酸．
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示．在275～400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是温度在275^°C升至300^°C时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低；当温度由300^o升至400^oC时，温度升高使反应速率增大的因素超过了催化剂催化效率降低的因素，所以乙酸的生成速率又增大．
②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是增大反应压强或增大CO₂的浓度（写一条）．
③乙酸（用HAc表示）电离方程式为HAc⇌H⁺+Ac^-，电离常数用K_a表示；乙酸根的水解方程式为Ac^-+H₂O⇌OH^-+HAc，水解常数用K_h表示，则K_h=$\frac{Kw}{Ka}$（用K_a和水的离子积K_W表示）．

8．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）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH₄，写出CO与H₂反应生成CH₄和H₂O（g）的热化学方程式CO₂（g）+4H₂（g）=CH₄（g）+2H₂O（g）△H=-203kJ•mol^-1．
已知：
CO（g）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO₂（g）△H₁=-41kJ•mol^-1
C（s）+2H₂（g）⇌CH₄（g）△H₂=-73kJ•mol^-1　
2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）△H₃=-171kJ•mol^-1
（2）天然气中的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2NH₄HS+O₂=2NH₃•H₂O+2S↓．
（3）天然气的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）．
在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如图l所示，则压强P₁小于P₂　（填“大于”或“小于”）；压强为P₂时，在Y点：v（正）大于v（逆）（填“大于“、“小于”或“等于“），求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=1.6（计算结构保留两位有效数字）．

（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl₂O₄为催化剂，可以将CH₄和CO₂直接转化成乙酸．
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度高于250℃时，催化剂的活性降低，使催化效率下降．
②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是增大CO₂的浓度；及时分离出乙酸．

1．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）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH₄．
写出CO与H₂反应生成CH₄和H₂O的热化学方程式CO₂（g）+4H₂（g）=CH₄（g）+2H₂O（g）△H=-203kJ•mol^-1
已知：CO（g）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO₂（g）△H=-41kJ•mol^-1
C（s）+2H₂（g）⇌CH₄（g）△H=-73kJ•mol^-1
2CO（g）⇌C（s）+CO₂（g）△H=-171kJ•mol^-1
（2）天然气中的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2NH₄HS+O₂=2NH₃•H₂O+2S↓．
（3）天然气的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CO₂（g）+CH₄（g）═2CO（g）+2H₂（g）．
在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生
反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P₁小于P₂（填“大于”或“小于”）；压强为P₂时，在Y点：v（正）大于v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）． 求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=1.6．（计算结果保留两位有效数字）

（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl₂O₄ 为催化剂，可以将CH₄ 和CO₂直接转化成乙酸．
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度高于250℃时，催化剂的活性降低，使催化效率下降．
②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是增大CO₂的浓度或及时分离出乙酸．

19．能源是制约国家发展进程的因素之一．甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H₂），再制成甲醇、二甲醚．
（1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜[Cu（NH₃）₂]AC溶液（AC=CH₃COO^-）来吸收合成气中的一氧化碳，其反应原理为：[Cu（NH₃）₂]AC（aq）+CO（g）+NH₃（g）⇌[Cu（NH₃）₃]AC•CO（aq）△H＜0
常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu（NH₃）₂]AC溶液的措施是加热；
（2）天然气的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）．
在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的CH₄与CO₂，在一定条件下发生反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如下图1所示，则压强P₁小于P₂（填“大于”或“小于”）；压强为P₂时，在Y点：v（正）大于v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）． 求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=1.6．（计算结果保留两位有效数字）
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：CO（g）+4H₂（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H＜0
①在恒容密闭容器里按体积比为1：4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态．当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是BD；
A．逆反应速率先增大后减小 C．反应物的体积百分含量减小
B．正反应速率先增大后减小D．化学平衡常数K值增大
②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式CH₃OCH₃-12e^-+16OH^-═2CO₃^2-+11H₂O；
③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量．关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是C（填字母）
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1454.98kJ/mol．

2．CH₄、CO₂、CO、NaHCO₃、Na₂CO₃等含碳化合物对人类的生产、生活具有重要的意义．
（1）已知：甲烷和一氧化碳的燃烧热（△H ）分别为-890kJ•moL^-1、-283kJ•moL^-1．则CH₄（g）+2CO₂ （g）═4CO（g）+2H₂O
（1）△H=+323 kJ•moL^-1
（2）一定条件下，在密闭容器中发生的反应为CH₄（g）+2CO₂ （g）⇌2CO（g）+2H₂（g），测得CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图Ⅰ．
①据图1可知，该反应的△H=＞0（填“＞”或“＜”）．
②刚开始向密闭容器通入2.5mol CH₄和4mol CO₂，经过5min在A点达到平衡，若容器的体积为2L，则v（CO）=0.2mol/（L•min）．平衡常数K=$\frac{8}{3}$，在恒温恒容下，再向该体系中通入1.5mol CH₄，2mol CO₂、2mol H₂ 和 2mol CO，化学平衡逆向移动．（填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）．
（3）①CO和 H₂可以通过反应C（s）+H₂O（g）⇌CO（g）+H₂（g）制取．在恒温恒容下，若从反应物开始建立平衡，则下列能判断该反应达到平衡的是AC．
A．体系压强不再变化
B．CO与H₂的物质的量之比为1：1
C．混合气体的密度保持不变
D．每消耗1mol H₂O（g）的同时生成1mol H₂
②在一定条件下，合成气（CO和H₂）发生如下两个主要反应：
CO（g）+2H₂（g）  CH3OH（g）△H=-90.1kJ•moL^-1；
2CO（g）+4H₂（g） CH30CH₃（g）+H₂0（g）△H=-204.7kJ•moL^-1，
仅根据图2可判断该条件下制取甲醇的最佳温度为290℃．

（4）①图3表示的是Na₂CO₃溶液中各离子浓度的相对大小关系，其中④表示的是HCO₃^-（填微粒符号）
②常温下，CO₃^2-水解反应的平衡常数即水解常数K_h=2×10 ^-4 mol•L^-1，当溶液中c（CH₃^-）：c（CO₃^2-）=2：1 时，溶液的 pH=10．

（16分）实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，△H0，对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。

（1）已知：① 2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H1＝－566 kJ·mol－1

② 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) △H2＝－484 kJ·mol－1

③ CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g) △H3＝－802 kJ·mol－1

则△H0＝ kJ·mol－1

（2）在密闭容器中，通入2.5mol的CH4与2.5mol CO2，一定条件下发生反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

据图可知，p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。

（3）CO和H2还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g) 制取。

① 在恒温恒容下，若从反应物出发建立平衡，已达到平衡的是

A．体系压强不再变化 B．CO与H2的物质的量之比为1:1

C．混合气体的密度保持不变 D．每消耗1mol H2O(g)的同时生成1mol H2

② 恒温下，在2L的密闭容器中同时投入四种物质，10min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2molH2(g)和2molC(s)，反应的平衡常数K= 。

若此时增大压强，平衡将向 (填“正”、“逆”)反应方向移动，t1min时达到新的平衡。

③ 请画出增大压强后10min～t1min时容器中H2物质的量n随时间变化的曲线图。

17．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：①CH₄（g）+2O₂ =CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.3 kJ•mol^-1
          ②CO（g）+H₂O（g）=H₂（g）+CO₂（g）△H+2.8 kJ•mol^-1
          ③2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0 kJ•mol^-1
  则反应CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO+2H₂（g）△H=+247.3kJ•mol^-1
（2）天然气的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）．一定条件下，在密闭容器中，通入物质的量浓度均为0.1mol•L^-1的CH₄与CO₂，在发生反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如图l所示，

①该反应的平衡常数表达式为$\frac{{c}^{2}（CO）•{c}^{2}（{H}_{2}）}{c（C{O}_{2}）•c（C{H}_{4}）}$
②则压强P₁小于P₂　（填“大于”或“小于”）；压强为P₂时，在Y点：v（正）大于v（逆）（填“大于“、“小于”或“等于“）．
（3）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2NH₄HS+O₂=2NH₃•H₂O+2S↓．
（4）工业上又常将从天然气分离出的H₂S，在高温下分解生成硫蒸气和H₂，若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图2所示，H₂S在高温下分解反应的化学方程式为2H₂S⇌2H₂+S₂
（5）科学家用氮化镓材料与铜组装如图3的人工光合系统，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CO₂+8e^-+8H⁺=CH₄+2H₂O．
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硫酸（选填“盐酸”或“硫酸”）．

4．开发新能源是解决环境污染的重要举措，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．            
（1）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁=-1274.0kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₂=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）═H₂O（l）△H₃=-44kJ/mol．
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442KJ/mol．
（2）生产甲醇的原料CO和H₂可由反应CH₄（g）+H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO（g）+3H₂（g）△H＞0得到．
①一定条件下CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲．则P₁＜P₂（填“＜”、“＞”或“=”，下同）．A、B、C三点处对应平衡常数（K_A、K_B、K_C）的大小顺序为K_A＜K_B＜K_C．

②100°C时，将1molCH4和2molH₂O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是ac（填序号）．
a．容器的压强恒定   b．容器内气体密度恒定
c．3v_正（CH₄）=v_逆（H₂）   d．单位时间内消耗0.1molCH₄同时生成0.3molH₂
（3）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图乙所示：通入a气体的电极是原电池的负极（填“正”“负”），其电极反应式为CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺．
（4）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图丙所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml．闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$×8×9.65×10⁴C•mol^-1=7.72×10³C（列式计算．法拉第常数F=9.65×10⁴C/mol），若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为13．

12．丙烯（C₃H₆）是制造聚丙烯、丙烯腈等化工产品的原料．目前正在开发丙烷（C₃H₈）裂解制取丙烯，其原理为C₃H₈（g）⇌C₃H₆（g）+H₂（g）△H．回答下列问题：
（1）下表为几种共价键的键能．

共价键	C-C	C=C	C-H	H-H
键能/KJ•mol-1	348	615	413	436

则上述丙烷裂解反应的△H=+123KJ/mol
（2）在密闭容器中充入一定量的丙烷和适量的稀有气体，测得丙烷的平衡转化率随温度的变化关系如图所示．
①图中压强p₁＜（填“＞”“＜”或“=”，下同）p₂；
②B点在0.2Mpa及对应温度下，v（正）＞v（逆）．
③图中A点的平衡常数K=8.33KPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
④提高丙烷转化率的措施是升温（任填一种）
（3）丙烷在脱氢生成丙烯时还会生成乙烯，该副反应的化学方程式为C₃H₈$\stackrel{催化剂}{→}$C₂H₄+CH₄；
（4）近年来研究人员采用了添加二氧化碳重整丙烷制取丙烯，其原理为C₃H₈（g）+CO₂（g）⇌C₃H₆（g）+CO（g）+H₂O（g），有关数据如表所示．
不同温度下C₃H₈脱氢反应的平衡转化率

n（CO2）/n（C3H8）温度/K	600	700	800	900	1000
0：1	1.0%	6.3%	24.4%	59.6%	87.0%
1：1	2.7%	12.9%	41.6%	78.0%	94.5%
1：2	3.7%	17.2%	50.9%	85.3%	97.1%
1：3	4.0%	20.5%	57.7%	89.5%	98.2%

①二氧化碳重整丙烷制取丙烯的反应属于吸热（填“放热”或“吸热”）反应．
②从表中数据可知，最合适的$\frac{n（C{O}_{2}）}{n（{C}_{3}{H}_{8}）}$=1：3．
③二氧化碳重整法相对于丙烷直接裂解脱氢制丙烯的优点是可以提高丙烷的转化率，可以将二氧化碳资源化利用的同时得到燃气．

(16分)碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素。

（1）CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量，原因是               。

已知：a．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    △H =-566．0 kJ·mol-1

b．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)   △H =-890．0 kJ·mol-1

则CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的热化学方程式为                                     。

（2）工业上合成氨气的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H<0。现将10 mol N2和26 mol H2置于容积可变的密闭容器中，N2的平衡转化率()与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示。回答下列问题：

①反应达到平衡状态B时，容器的容积10 L，则T1时，合成氨反应的平衡常数K=      L2·mol-1。

②平衡状态由A变到C时，对应的平衡常数K(A)    K(C)(填“>”、“<”或“=”)。

（3）在25℃时，HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表：

HClO	HSCN	H2CO3
K=3.210-8	K=0.13	Kl=4.210-7 K2=5.610-11

 

①1 mol·L-1的KSCN溶液中，所有离子的浓度由大到小的顺序为      >      >     >          。

②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液，反应的化学方程式为           。

③25℃时，为证明HClO为弱酸，某学习小组的同学没计了以下三种实验方案。下列三种方案中，你认为能够达到实验目的的是    (填下列各项中序号)。

a．用pH计测量0．1 mol·L-1NaClO溶液的pH，若测得pH>7，可证明HClO为弱酸

b．用pH试纸测量0．01 mol·L-1HClO溶液的pH，若测得pH>2，可证明HClO为弱酸

c、用仪器测量浓度均为0．1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性，若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸，可证明HClO为弱酸

 

(16分)碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素。
（1）CH₄(g)在O₂(g)中燃烧生成CO(g)和H₂O(g)的△H难以直接测量，原因是              。
已知：a．2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H =-566．0 kJ·mol^-1
b．CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  △H =-890．0 kJ·mol^-1
则CH₄(g)在O₂(g)中燃烧生成CO(g)和H₂O(g)的热化学方程式为                                    。
（2）工业上合成氨气的反应为：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) △H<0。现将10 mol N₂和26 mol H₂置于容积可变的密闭容器中，N₂的平衡转化率()与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示。回答下列问题：

①反应达到平衡状态B时，容器的容积10 L，则T₁时，合成氨反应的平衡常数K=       L²·mol^-1。
②平衡状态由A变到C时，对应的平衡常数K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
（3）在25℃时，HSCN、HClO、H₂CO₃的电离常数如下表：

HClO	HSCN	H2CO3
K=3.210-8	K=0.13	Kl=4.210-7 K2=5.610-11

 
①1 mol·L^-1的KSCN溶液中，所有离子的浓度由大到小的顺序为     >     >     >          。
②向Na₂CO₃溶液中加入过量HClO溶液，反应的化学方程式为            。
③25℃时，为证明HClO为弱酸，某学习小组的同学没计了以下三种实验方案。下列三种方案中，你认为能够达到实验目的的是   (填下列各项中序号)。
a．用pH计测量0．1 mol·L^-1NaClO溶液的pH，若测得pH>7，可证明HClO为弱酸
b．用pH试纸测量0．01 mol·L^-1HClO溶液的pH，若测得pH>2，可证明HClO为弱酸
c、用仪器测量浓度均为0．1 mol·L^-1的HClO溶液和盐酸的导电性，若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸，可证明HClO为弱酸