气不仅是新能源，也是重要的化工原料。(1)气可由**制备：CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H...

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*气不仅是新能源，也是重要的化工原料。

(1)*气可由**制备：CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋250.1 kJ·mol－1，已知298 K时，CH4(g)、CO(g)的燃烧热分别为890 kJ·mol－1、283 kJ·mol－1。写出*气燃烧热的热化学方程式：_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)利用反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH合成清洁能源CH3OH，CO的平衡转化率与温度的关系如图所示：

①该可逆反应的正反应ΔH________0；A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________；压强p1____p2(填“>”“<”或“＝”)；在T1和p2条件下，由D点到B点过程中，正、逆反应速率之间的关系：v正______v逆(填“>”“<”或“＝”)。

②若在恒温恒容条件下进行上述反应，能表示该可逆反应达到平衡状态的是________(填字母)。

a．CO物质的量保持不变

b．单位时间内消耗CO的浓度和生成*醇的浓度相等

c．混合气体的压强不再变化

d．混合气体的密度不再变化

③在2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和4 mol H2，在p2和T2条件下经10 min达到平衡状态C点，在该条件下，v(CH3OH)＝________；平衡常数K为__________。

(3)电池的比能量与消耗单位质量还原剂时转移的电子数成正比例。理论上，H2、CH4、CH3OH的**燃料电池的比能量由大到小排序为____________________，CH3OH的**燃料电池的负极电极反应式为______________________________________________________。

【回答】

解析：(1)CH4(g)＋H2O(l)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋250.1 kJ·mol－1　①；CH4(g)、CO(g)的燃烧热的热化学方程式分别为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1　②；CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1　③；根据盖斯定律，由(②－①－③)/3得H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.7 kJ·mol－1。(2)①从图像中可以看出，随着温度升高，CO的平衡转化率降低，说明正反应是放热反应；K只与温度有关，A、B两点温度相同，K相同，B和C两点压强相同，且T1<T2，升高温度，K减小，故KA＝KB>KC；温度相同，增大压强，CO的平衡转化率增大，故p1<p2；D点到B点(未平衡状态到平衡状态)CO的转化率增大，正反应速率大于逆反应速率。②CO的物质的量不变，即浓度不变，说明反应达到平衡状态，a正确；单位时间内消耗CO的浓度和生成*醇的浓度必然相等，b错误；混合气体的压强不变，说明各物质的浓度不变，故反应达到平衡状态，c正确；混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，d错误。③v(CH3OH)＝v(CO)＝[(2×0.5)÷2]/10＝0.05 mol·L－1·min－1；三段法计算：