摘要：18．甲烷在高温下与水蒸气反应.反应方程式为:CH4(g)+H2O+3H2(g).部分物质的燃烧热数据如下表: 物 质 燃烧热(kJ·mol-1) H2(g) -285.8 CO(g) -283.0 CH4(g) -890.3 已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量.写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式 .
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甲烷在高温下与水蒸气反应，反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)．部分物质的燃烧热数据如下表：
已知1 mol H2O(g)转变为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量．写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式________．
向反应体系中同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：I．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1=-802.6kJ/mol
II．CH4（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2（g）△H2=-322.0kJ/mol
III．CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H3=+206.2kJ/mol
Ⅳ．CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H4=+165.0kJ/mol
请回答下列问题：
（1）CH4的燃烧热△H
＜
＜
△H1．（填“＞”、“＜”或“=”）．（2）在反应初始阶段，反应II的反应速率大于反应III的反应速率．比较反应II的活化能EII和反应III的活化能EIII的大小：EII
＜
＜
EIII（填“＞”、“＜”或“=”）．（3）在1L固定容积密闭容器中投入1.8mol CH4和3.6mol H2O（g），若只发生反应Ⅳ，测得CH4、H2O（g）及某一生成物的物质的量浓度（c）随反应时间（t）的变化如图所示[第9min前H2O（g）的物质的量浓度及第4min～9min之间X所代表生成物的物质的量浓度变化曲线未标出，条件有变化时只考虑改变一个条件）．
①0～4min内，H2的平均反应速率υ（H2）=
0.5
0.5
mol?（L?min）-1；②反应在5min时的平衡常数K=
0.91
0.91
；③第6min时改变的条件是
升高温度
升高温度
；判断理由是第6min～9min时的反应速率比0～4min时的大，且平衡向正反应方向移动，说明第6min改变的条件为升高温度或增加水蒸气的量，再根据第9min平衡时甲烷浓度为0.7mol/L，水蒸气浓度为1.4mol/L，说明甲烷消耗1.1mol，水蒸气消耗2.2mol，所以不可能为增加水蒸气的量，因此改变的条件只可能为升高温度
第6min～9min时的反应速率比0～4min时的大，且平衡向正反应方向移动，说明第6min改变的条件为升高温度或增加水蒸气的量，再根据第9min平衡时甲烷浓度为0.7mol/L，水蒸气浓度为1.4mol/L，说明甲烷消耗1.1mol，水蒸气消耗2.2mol，所以不可能为增加水蒸气的量，因此改变的条件只可能为升高温度
；④比较第5min时的平衡常数K5min与第10min时平衡常数K10min的大小：K5min
＜
＜
K10min （填“＞”、“=”或“＜”），原因是正反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大
正反应为吸热反应，升高温度平衡常数增大
．运用所学的化学反应原理研究化学反应很有意义．请回答下列问题：
（1）合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：
已知1mol H2O（g）转变为1molH2O（l）时放热44.0kJ．写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式
（2）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达到平衡后N2的转化率为a．则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为
．
（3）若把标准状况下4.48L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是
（4）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．有沉淀析出的是
（5）以磷酸亚铁锂（LiFePO4）为电极材料的新型锂离子电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车．该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为
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（1）合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：
| 物质 | △H（kJ/mol） |
| H2（g） | -285.8 |
| CO（g） | -283.0 |
| CH4（g） | -890.3 |
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol
．（2）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达到平衡后N2的转化率为a．则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为
| 4n |
| 4n-2na |
| 4n |
| 4n-2na |
（3）若把标准状况下4.48L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是
NH4HSO4
NH4HSO4
，溶液中离子浓度从大到小的顺序是c（H+）＞c（SO42-）＞c（NH+4）＞c（OH-）
c（H+）＞c（SO42-）＞c（NH+4）＞c（OH-）
．（4）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．有沉淀析出的是
b
b
点（填字母）．a点对应的Ksp 等于
等于
c点对应的Ksp （填大于、等于或小于）（5）以磷酸亚铁锂（LiFePO4）为电极材料的新型锂离子电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车．该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为
FePO4+Li++e-═LiFePO4
FePO4+Li++e-═LiFePO4
．锆（?)主要用于核反应堆燃料棒的包层，这是因为含有1.5%Sn的锆合金具有在辐射下稳定的抗腐蚀性和机械性。以斜锆石(ZrO2)生产金属锆的生产过程示意图如下
(1) 写出斜锆石转化为四氯化锆的化学反应方程式：_____________________
(2) 已知：
①
②
则
______________ 该反应在Ar气氛中进行的理由是______________。
(3) ZrCl4是白色固体，在潮湿的空气中“冒烟”。这是因为ZrCl4易发生_______反应，生成了 ______________。
(4) 2011年3月发生的日本福岛核电站爆炸，其原因是锆在高温下与水蒸气反应产生大量氢气，同时伴随着放热，最后氢气与空气混合发生爆炸。所发生的置换反应的化学方程式是_____________________
(5) —种新型燃料电池，一极通入空气,另一极通入甲烷；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3)的氧化锆（ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-在熔融电解质中，O2-向_______ (填正、负）极移动。电池正极的电极反应式为_______,负极的电极反应式为___________。
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(2) 已知：
①
②
则
______________ 该反应在Ar气氛中进行的理由是______________。 (3) ZrCl4是白色固体，在潮湿的空气中“冒烟”。这是因为ZrCl4易发生_______反应，生成了 ______________。
(4) 2011年3月发生的日本福岛核电站爆炸，其原因是锆在高温下与水蒸气反应产生大量氢气，同时伴随着放热，最后氢气与空气混合发生爆炸。所发生的置换反应的化学方程式是_____________________
(5) —种新型燃料电池，一极通入空气,另一极通入甲烷；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3)的氧化锆（ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-在熔融电解质中，O2-向_______ (填正、负）极移动。电池正极的电极反应式为_______,负极的电极反应式为___________。
运用所学的化学反应原理研究化学反应很有意义．请回答下列问题：
（1）合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：
已知1mol H2O（g）转变为1molH2O（l）时放热44.0kJ．写出CH4和水蒸气在高温下反应得到CO和H2的热化学方程式______．
（2）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达到平衡后N2的转化率为a．则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为______．
（3）若把标准状况下4.48L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是______，溶液中离子浓度从大到小的顺序是______．
（4）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．有沉淀析出的是______点（填字母）．a点对应的Ksp ______c点对应的Ksp （填大于、等于或小于）
（5）以磷酸亚铁锂（LiFePO4）为电极材料的新型锂离子电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车．该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为______．
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（1）合成氨原料中的H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．部分1mol物质完全燃烧生成常温下稳定氧化物的△H数据如下表：
| 物质 | △H（kJ/mol） |
| H2（g） | -285.8 |
| CO（g） | -283.0 |
| CH4（g） | -890.3 |
（2）500°C、50Mpa时，在容积为VL的定容容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达到平衡后N2的转化率为a．则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为______．
（3）若把标准状况下4.48L氨气通入到100g19.6%的硫酸溶液中，所得溶液中的溶质是______，溶液中离子浓度从大到小的顺序是______．
（4）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．有沉淀析出的是______点（填字母）．a点对应的Ksp ______c点对应的Ksp （填大于、等于或小于）
（5）以磷酸亚铁锂（LiFePO4）为电极材料的新型锂离子电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车．该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为______．
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