（17分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气-高中化学-魔方格

◎ 题干

（17分）CO和H₂的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。工业上利用天然气（主要成分为CH₄）与水进行高温重整制备合成气。
（1）已知：CH₄、H₂和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ。写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式。
（2）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH₄和0.60mol H₂O(g)，测得CH₄(g)和H₂(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：

时间/min 物质浓度	0	1	2	3	4
CH₄	0.2mol·L^—1	0.13 mol·L^—1	0.1 mol·L^—1	0.1 mol·L^—1	0.09 mol·L^—1
H₂	0 mol·L^—1	0.2 mol·L^—1	0.3 mol·L^—1	0.3 mol·L^—1	0.33 mol·L^—1

①3—4min之间，化学平衡向___ ____反应方向移动（填“正”或“逆”）。
②3min时改变的反应条件是____________________（只填一种条件的改变）
（3）已知温度、压强、投料比X〔n(CH₄)/n(H₂O)〕对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X₁____X₂(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：p₁_______p₂
（4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
①放电时，正极的电极反应式_______________________________________
②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为 ____。

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◎ 知识点

根据魔方格专家分析，试题“（17分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气…”主要考查了你对【焓变、反应热】，【中和热】，【燃烧热】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

◎ 相似题

与“（17分）CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气”考查相似的试题有：

● （16分）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4。（1）写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式。已知：①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1②C(s)+2H2(g)CH ● 合成气(CO和H2)是重要的化工原料，在工业生产中有着广泛的应用。（1）工业上用甲烷和水蒸气在高温条件下发生反应制备合成气(CO和H2)，4g甲烷完全反应吸收51.5KJ热量，写该反应 ● （1）利用盖斯定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。已知：N2(g)+2O2(g)="="2NO2(g)ΔH="+67.7"kJ·mol-1，N2H4(g)+O2(g)="="N2(g ● 已知298K时下述反应的有关数据：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1=－110.5kJ·mol－1C(s)+O2(g)=CO2(g),△H2=－393.5kJ/mol则C(s)+CO2(g)="2CO(g)"的△H为A．283.kJ·mol－1B．+172.5kJ·mo ● 在101kPa和298K时，有关反应的热化学方程式有：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH1＝－241.8kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH2＝－285.8kJ·mol－1下列说法错误的是()A．H2燃烧生成1molH2O(g)