甲烷作為一種新能源在化學領(lǐng)域應用廣泛，請回答下列問題：
高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵，有關(guān)反應為：
CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋260 kJ/mol
已知：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566 kJ/mol
則CH4與O2反應生成CO和H2的熱化學方程式為                                 。

2CH4(g)＋O2(g)=2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－46 kJ/mol

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（16分）
用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可以提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)，反應①為主反應，反應②和③為副反應。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=－47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol
（1）反應2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=       （用△H1△H2△H3表示）。
（2）反應①～③的平衡常數(shù)的對數(shù)lgK隨反應溫度T的變化曲線見圖18.結(jié)合各反應的△H，歸納lgK～T曲線變化規(guī)律：

a）                                  
b)                                   
（3）向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO，反應①于900 ºC達到平衡，c平衡（CO）=8.0×10-5mol·L-1，計算CO的轉(zhuǎn)化率（忽略副反應，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（4）為減少副產(chǎn)物，獲得更純凈的CO2，可在初始燃料中適量加入       。
（5）以反應①中生成的CaS為原料，在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應，可再生成CaSO4，該反應的化學方程式為       ；在一定條件下CO2可與對二甲苯反應，在其苯環(huán)上引入一個羧基，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為       。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應過程和能量關(guān)系如圖所示( 圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)圖示，回答下列問題：

⑴P和Cl2反應生成PCl3(g)的熱化學方程式              。
⑵PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2的熱化學方程式              。
⑶白磷能自燃，紅磷不能自燃。白磷轉(zhuǎn)變成紅磷為   (“放”或“吸”) 熱反應。如果用白磷替代紅磷和Cl2反應生成1molPCl5的△H3，則△H3   △H1 (填“＜”、“＞” 或 “＝”)。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

根據(jù)下列條件計算有關(guān)反應的焓變：
(1)已知：
Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)  ΔH＝－804.2 kJ·mol－1
2Na(s)＋Cl2(g)==="2NaCl(s)" ΔH＝－882.0 kJ·mol－1
Na(s)===Na(l) ΔH＝＋2.6 kJ·mol－1
則反應TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)的ΔH＝        kJ·mol－1。
(2)已知下列反應數(shù)值：

序號
化學反應
反應熱
①
Fe2O3(s)＋3CO(g)=== 2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1
②
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－50.8 kJ·mol－1
③
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1
④
FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)
ΔH4
 
則反應④的ΔH4＝            kJ·mol－1。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲醇是一種用途廣泛的化工原料。
（1）工業(yè)上常用下列兩種反應制備甲醇：
①CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)               ΔH1= -90．1KJ/mol       
②CO2(g)＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(l)  ΔH2  
已知：CO(g)+ H2O (g) ＝ CO2 (g) + H2 (g)     ΔH3=-41．1 KJ/mol    ③
H2O (l) ＝H2O (g)                     ΔH4=+44．0KJ/mol     ④
則ΔH2＝         
（2）實驗室模擬用CO和H2反應來制甲醇。在250℃下，將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(mol?L-1)變化如下表所示：（前6min沒有改變條件）

 
2min
4min
6min
8min
…
CO
0．07
0．06
0．06
0．05
…
H2
x
0．12
0．12
0．2
…
CH3OH
0．03
0．04
0．04
0．05
…
 
①x=                     。
②250℃時該反應的平衡常數(shù)K值為：                            (不必化簡)。
③若6min～8min只改變了某一條件，所改變的條件是                        。
④第8min時,該反應是不是達到平衡狀態(tài)       。(填“是”或“不是”)
⑤該合成反應的溫度一般控制在240～270℃，選擇此溫度的原因是：Ⅰ．此溫度下的催化劑活性高；Ⅱ．          。
（3）電解甲醇水溶液制氫的優(yōu)點是需要的電壓低，而且制得的氫氣比電解相同物質(zhì)的量的水多。寫出電解甲醇水溶液的反應式為：陽極：                    。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型能源，它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能。
Ⅰ.工業(yè)制備二甲醚的生產(chǎn)流程如下：

催化反應室中(壓強2.0～10.0 MPa，溫度230～280℃)進行下列反應：
CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＝－90.7 kJ/mol ①
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ/mol ②
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2 kJ/mol ③
(1)甲烷氧化可制得合成氣，反應如下：CH4(g)＋O2(g) CO(g)＋2H2(g) ΔH＝－35.6 kJ/mol。該反應是       反應(填“自發(fā)”或“非自發(fā)”)。
(2)催化反應室中總反應3CO(g)＋3H2(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝           。830℃時反應③的K＝1.0，則在催化反應室中反應③的K       1.0(填“>”、“<”或“＝”)。
(3)上述反應中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有       。
Ⅱ.如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖。b電極是       極。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

Ⅰ．在一定條件下，科學家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇，其過程如下圖所示，試回答下列問題：

（1）該合成路線對于環(huán)境保護的價值在于               。
（2）15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱堿性，上述合成線路中用作CO2吸收劑。用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因                    。
（3）CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H＝－725.5 kJ/mol、△H＝－285.8 kJ/mol，寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學方程式：                             。
Ⅱ．將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應原理為：
2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強下，該反應在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉(zhuǎn)化率見下表：

投料比[n(H2) / n(CO2)]
500 K
600 K
700 K
800 K
1.5
45%
33%
20%
12%
2.0
60%
43%
28%
15%
3.0
83%
62%
37%
22%
 
（4）該反應的焓變△H     0，熵變△S     0（填＞、＜或＝）。
（5）用甲醚作為燃料電池原料，在堿性介質(zhì)中該電池負極的電極反應式            。
（6）若以1.12 L·min-1（標準狀況）的速率向該電池中通入甲醚（沸點為-24.9 ℃），用該電池電解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通電0.50 min后，理論上可析出金屬銅  g。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

2013年初，全國各地多個城市都遭遇“十面霾伏”，造成“陰霾天”的主要根源之一是汽車尾氣和燃煤尾氣排放出來的固體小顆粒。
汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g)+2CO(g)2CO2+N2。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線如下圖所示。據(jù)此判斷：

（1）該反應為       反應(填“放熱”或“吸熱”）：在T2溫度下，0~2s內(nèi)的平均反應速率：v(N2)=         ；（2）當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若催化劑的表面積S1>S2，在答題卡上畫出 c(CO2)在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線。
（3）某科研機構(gòu)，在t1℃下，體積恒定的密閉容器中，用氣體傳感器測得了不同時間的NO和CO的濃度（具體數(shù)據(jù)見下表，CO2和N2的起始濃度為0）。

時間/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/xl0-4mol L-1
10．0
4．50
2．50
1．50
1．00
1．00
c(CO)/xl0-3mol L-1
3．60
3．05
2．85
2．75
2．70
2．70
 
t1℃時該反應的平衡常數(shù)K=              ，平衡時NO的體積分數(shù)為           。
（4）若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是      (填代號）。（下圖中v正、K、n、m分別表示正反應速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量和質(zhì)量）

（5）煤燃燒產(chǎn)生的煙氣也含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)   △H=-867．0kJ ? mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g)                   △H=-56．9kJ ? mol-1
H2O(g) = H2O(l)                          △H=-44．0kJ ? mol-1
寫出CH4催化還原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的熱化學方程式           。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(1)①根據(jù)下列圖示，寫出反應的熱化學方程式____________________________

②根據(jù)如圖所示情況，判斷下列說法中正確的是______________。

A．其熱化學方程式為：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝41 kJ·mol－1
B．該反應為吸熱反應
C．該反應為放熱反應
D．當H2O為液態(tài)時，其反應熱值小于41 kJ·mol－1
(2)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kJ的熱量，該反應的熱化學方程式是__________________________
(3)如圖是某溫度下，N2與H2反應過程中能量變化的曲線圖。該反應的熱化學方程式為___________________________

a、b兩條曲線產(chǎn)生區(qū)別的原因很可能是
_________________________________________________________________。

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