煤制备CH4是一种有发展前景的新技术。
I. 煤炭气化并制备CH4包括以下反应:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g) ΔH 1 = +131 kJ/mol
CO(g) + H2O(g)=CO2 (g)+ H2(g) ΔH 2 = −41 kJ/mol
CO(g) + 3H2 (g)=CH4 (g)+ H2O(g) ΔH 3 = −206 kJ/mol
(1)写出煤和气态水制备CH4(产物还有CO2)的热化学方程式 。
(2)煤转化为水煤气(CO和H2)作为燃料和煤直接作为燃料相比，主要的优点有 。
(3)写出甲烷—空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)中负极的电极反应式 。
II. 对以上反应CO(g) + H2O(g) 
CO2 (g)+ H2(g) ΔH 2 = −41 kJ/mol，起始时在密闭容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O，分别进行以下实验，探究影响平衡的因素（其它条件相同且不考虑任何副反应的影响）。实验条件如下表：
| 实验编号 |
容器体积/L |
温度/°C |
| ① |
2.0 |
1200 |
| ② |
2.0 |
1300 |
| ③ |
1.0 |
1200 |
(1)实验①中c(CO2)随时间变化的关系见下图，请在答题卡的框图中，画出实验②和③中c(CO2)随时间变化关系的预期结果示意图。
(2)在与实验①相同的条件下，起始时充入容器的物质的量：n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。通过计算，判断出反应进行的方向。（写出计算过程。）
将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4（s） 
2NH3（g）＋CO2（g）
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
| 温度/℃ |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
| 平衡总压 强/kPa |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
| 平衡气体总浓度/mol· L－1 |
2.4× 10－3 |
3.4× 10－3 |
4.8× 10－3 |
6.8× 10－3 |
9.4× 10－3 |
（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。
A．2v（NH3）＝v（CO2）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
（2）根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解反应平衡常数：_______________。
（3）取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________（填“增加”、“减少”或“不变”）。
面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。
（1）已知在常温常压下反应的热化学方程式：
①CO（g）＋2H2（g） 
CH3OH（g） ΔH1＝－90 kJ·mol－1
②CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g）ΔH2＝－41 kJ·mol－1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：_______________________。
（2）在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2（填“大于”、“小于”或“等于”）；
②在其他条件不变的情况下，再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），平衡常数________。
（3）已知在T ℃时，CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）的平衡常数K＝0.32，在该温度下，已知c始（CO）＝1 mol·L－1，c始（H2O）＝1 mol·L－1，某时刻经测定CO的转化率为10%，则该反应________（填“已经”或“没有”）达到平衡，原因是___________________________________________。此时刻v正________v逆（填“>”或“<”）。
一定温度下，在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达式为K＝
。请回答下列问题。
（1）该反应的化学方程式为__________________________________________；
若温度升高，K增大，则该反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）能判断该反应一定达到平衡状态的是________（填字母序号）。
| A．v正（H2O）＝v逆（H2） |
| B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变 |
| C．消耗n mol H2的同时消耗n mol CO |
| D．容器中物质的总物质的量不随时间改变 |
（3）该反应的v正随时间变化的关系如图，在t2时改变了某种条件，改变的条件可能是________、________。
（4）实验测得t2时刻容器内有1 mol H2O（g），5 min后H2O（g）的物质的量是0.8 mol，这5 min内H2O（g）的平均反应速率为________。
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）＋2H2（g）=CH3OH（g） ΔH1
反应Ⅱ：CO2（g）＋3H2（g）=CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）。
| 温度 |
250 ℃ |
300 ℃ |
350 ℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断，ΔH1______0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）＝0.2 mol·L－1，则CO的转化率为________，此时的温度为________（从上表中选择）。
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）＋3O2（g）=2CO2（g）＋4H2O（g）ΔH1＝－1 275.6 kJ·mol－1
②2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH2＝－566.0 kJ·mol－1
③H2O（g）=H2O（l） ΔH3＝－44.0 kJ·mol－1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：__________________________。
白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成P4O6，空气充足时生成P4O10。
（1）已知298 K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4（s，白磷）＋5O2（g）=P4O10（s）ΔH1＝－2 983.2 kJ·mol－1；P（s，红磷）＋
O2（g）=
P4O10（s）ΔH2＝－738.5 kJ·mol－1，则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为________________。
（2）已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4（s，白磷）＋3O2（g）=P4O6（s）ΔH＝－1 638 kJ·mol－1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气（标准状况），控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为________，反应过程中放出的热量为________。
（3）已知白磷和PCl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ·mol－1）：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。
则反应P4（s，白磷）＋6Cl2（g）=4PCl3（s）的反应热ΔH＝________。