Question

甲烷廣泛存在于天然氣、沼氣、煤礦坑氣之中,是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料,更是制造許多化工產(chǎn)品的重要原料。

Ⅰ．制取氫氣

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）請寫出CH4（g）與H2O（g）反應生成CO2（g）和H2（g）的熱化學方程式___________________

（2）若將0.1mol CH4和0.1mol H2O（g）通入體積為10L的密閉容器里，在一定條件下發(fā)生反應：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如圖

①已知100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H2表示的平均反應速率_________；

②該反應的化學平衡常數(shù)___________________；

③圖中的p1 p2（填“＜”、“＞”或“=”）；

Ⅱ．制備甲醇

（3）在壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與3amol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H＜0。若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________；

A．升高溫度

B．再充入1mol CO和3mol H2

C．將CH3OH（g）從體系中分離

D．充入He，使體系總壓強增大

E．使用更高效的催化劑

Ⅲ．合成乙酸

（4）甲烷直接合成乙酸具有重要的理論意義和應用價值。光催化反應技術使用CH4和 （填化學式）直接合成乙酸，且符合“綠色化學”的要求（原子利用率100℅）。

Answer 1