Question

【題目】甲烷是重要的氣體燃料和化工原料�；卮鹣铝袉栴}：

(1)已知、、的燃燒熱分別為，,。利用甲烷制備合成氣的反應為。

根據上述數據能否計算________(填“能”或“否”)，理由是________________。

(2)在某密閉容器中通入和，在不同條件下發生反應：

測得平衡時的體積分數與溫度、壓強的關系如圖所示。

①________，________(填“<”、“>”或“=”)。

②m、n、q三點的化學平衡常數大小關系為________。

③q點甲烷的轉化率為________，該條件下的化學平衡常數________(用含有的表達式表示，為以分壓表示的平衡常數)。

(3)用甲烷和構成的燃料電池電解溶液，裝置如下圖所示。反應開始后，觀察到x電極附近出現白色沉淀。則A處通入的氣體是________，x電極的電極反應式是________。

Answer 1

【答案】否 缺少 > >0 25%

【解析】

（1）燃燒熱是指1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所釋放的能量；

（2）①由可知，該反應為反應前后氣體分子數改變的反應，壓強增大，平衡逆向移動，的體積分數增大；由圖中的橫坐標和縱坐標分析可得，隨著溫度的升高，的體積分數減小，即溫度升高，平衡正向移動；

②化學平衡常數只與溫度有關，該反應的正反應為吸熱反應，所以溫度升高，化學平衡常數增大；

③q點的體積分數為，開始通入和，根據三段式：

始態

轉化

q點

計算即可；

（3）反應開始后，觀察到x電極附近出現白色沉淀，說明x電極附近生成氫氧根離子，則x是陰極，氫離子放電生成氫氣，y是陽極，氯離子放電生成氯氣；x與原電池的負極相連，y與原電池的正極相連，則a是負極、b是正極，據此分析解答。

（1）燃燒熱是指1mol純物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所釋放的能量，由反應可知，水為氣態，所以不能由、、的燃燒熱計算出該反應的，缺少 ，故答案為：否；缺少 ；

（2）①由可知，該反應為反應前后氣體分子數改變的反應，壓強增大，平衡逆向移動，的體積分數增大，圖中P1時的的體積分數大于P2時的的體積分數，所以P1> P2；由圖中的橫坐標和縱坐標分析可得，隨著溫度的升高，的體積分數減小，即溫度升高，平衡正向移動，所以該反應的正反應為吸熱反應，>0，故答案為：>；>0；

②化學平衡常數只與溫度有關，該反應的正反應為吸熱反應，所以溫度升高，化學平衡常數增大，溫度大小關系為：，所以m、n、q三點的化學平衡常數大小關系為：，故答案為：；

③q點的體積分數為，開始通入和，根據三段式：

始態

轉化

q點

則，所以q點甲烷的轉化率為：；該條件下的化學平衡常數，故答案為：；；

（3）反應開始后，觀察到x電極附近出現白色沉淀，即生成了氫氧化鎂的白色沉淀，反應式為：，則x電極為陰極，a為負極，甲烷和構成的燃料電池中，甲烷作負極，氧氣作正極，所以A處通入的氣體是，故答案為：；。