15问答网 > 甲烷和氨在国民经济中占有重要地位．（1）制备合成氨原料气H2，可用甲烷蒸汽转化法，主要转化反应如下：C

甲烷和氨在国民经济中占有重要地位．（1）制备合成氨原料气H2，可用甲烷蒸汽转化法，主要转化反应如下：C

2025-04-15 05:05:10

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回答1：

（1）①CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）△H=+206.2kJ/mol
②CH₄（g）+2H₂O（g）?CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0kJ/mol
依据盖斯定律②-①得到CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol；
故答案为：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2 kJ/mol；
（2）①图表数据分析，平衡常数随温度升高减小，说明升温平衡逆向进行，正反应是放热反应，△H＜0；
故答案为：＜；
②依题意，可设反应容器的体积为1L，B点处n（NH₃）=4.0moL，n（CO₂）=1.0moL，当x=4时二氧化碳转化率为64%；
                   2NH₃（g）+CO₂（g）?CO（NH₂）₂（l）+H₂O（l）
起始浓度（mol/L）   4.0       1.0
转化浓度（mol/L）   1.28      0.64
平衡浓度（mol/L）   2.72      0.36
NH₃的平衡转化率  α（NH₃）=

1.28mol/L

4.0mol/L

×100%=32%；
答：B点处NH₃的平衡转化率32%；
（3）甲烷燃料电池装置图分析可知是酸性电解质溶液，氢离子移动方向判断为正极，a为负极是甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳气体；燃料电池是氧气在正极得到电子发生还原反应，酸性溶液中生成水，电极反应为O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，负极电极反应为CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂↑+8H⁺，当3.2g甲烷物质的量为0.2mol完全反应生成CO₂时电子转移为1.6mol；
故答案为：CO₂；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，1.6；