Question

甲烷广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑气之中,是优质的气体燃料,更是制造许多化工产品的重要原料。

Ⅰ．制取氢气

已知：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g） △H=+206.2kJ·mol-1

CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g） △H=+247.4kJ·mol-1

（1）请写出CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式___________________

（2）若将0.1mol CH4和0.1mol H2O（g）通入体积为10L的密闭容器里，在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率_________；

②该反应的化学平衡常数___________________；

③图中的p1 p2（填“＜”、“＞”或“=”）；

Ⅱ．制备甲醇

（3）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H＜0。若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是________；

A．升高温度

B．再充入1mol CO和3mol H2

C．将CH3OH（g）从体系中分离

D．充入He，使体系总压强增大

E．使用更高效的催化剂

Ⅲ．合成乙酸

（4）甲烷直接合成乙酸具有重要的理论意义和应用价值。光催化反应技术使用CH4和 （填化学式）直接合成乙酸，且符合“绿色化学”的要求（原子利用率100℅）。

Answer 1