甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H=-90.8 kJ·mol-1
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O △H=-571.6 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ·mol-1
则CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)的反应热△H= kJ·mol-1。
(2)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g),测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应的平衡常数为 。
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:
①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为 ;在制备H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)= 。

(每空2分,共10分)依据事实,填空:
(1)已知某条件下可发生如下反应CH3-CH3→CH2=CH2+H2,有关化学键的键能如下:
| 化学键 |
C-H |
C=C |
C-C |
H-H |
| 键能(kJ/mol) |
414.4 |
615.3 |
347.4 |
435.3 |
则该反应的热化学方程式右边的ΔH=;
(2)氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式:正极:;负极:
(3)某核素AZX的氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后,需用1mol·L-1的硝酸银溶液20 ml才能把氯离子完全沉淀下来。则X的质量数为;
(4)将甲烷和氧气的混合气体充入含有23.4 g Na2O2的密闭容器中,保持容器中温度为150 ℃,用电火花引燃充分反应后,压强为0 Pa,若将残留物溶于水,无气体逸出。此过程的总反应方程式为。
(共8分)在恒温恒容的密闭容器中通入1mol N2和Xmol H2发生如下反应:N2+3H2
2NH3。达到平衡后,测得反应放出的热量为18.4kJ,混合气体的物质的量为3.6mol,容器内的压强变为原来的90%。
(1)起始时充入H2的物质的量为mol,氢气的转化率为;
(2)该反应的热化学方程式为;
(3)若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c,达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同。若维持反应向正方向进行,则起始时c的取值范围是。
(5分)(1)请指出乙烯的一种用途:。
(2)将乙烯通入到溴的四氯化碳溶液中,其化学方程式为:反应的类型是;
(3)甲烷与氯气反应生成气态有机物的反应方程式反应的类型是。
根据下图回答以下问题:
(A、B均为碳棒,两池中溶液均足量)
(1)甲装置是池,乙装置是池且Fe极为极,A极为极
(2)A极的电极反应
(3)若甲池中Fe溶解0.3 mol,则乙池中产生气体的总体积(标准状况)为L,
乙池极质量会增加g
(1)已知:一定量CH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出热量QkJ;若将燃烧产物全部通入过量的澄清石灰水,可得到20g沉淀,请写出CH4燃烧的热化学方程式
(2)请写出:氢氧燃料电池的正极电极反应式(电解质溶液为稀硫酸)