問題詳情：
CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業原料氣，工業上利用天
然氣（主要成分爲CH4）與水進行高溫重整製備合成氣。
⑴ 已知：CH4、H2和CO的燃燒熱(△H)分別爲－890.3kJ/mol、－285.8kJ/mol和
－283.0kJ/mol，且1mol液態水汽化時的能量變化爲44.0kJ。用1 m3（標準狀況）的
**與水蒸氣在高溫下反應制取合成氣所需的熱量爲 （保留整數）。
⑵ 在一定溫度下，向體積爲2L的密閉容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，測得
CH4(g)和H2(g)的物質的量濃度隨時間變化如下表所示：
 | 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 |
①計算該反應第一次達平衡時的平衡常數K 。
②3min時改變的反應條件是 （只填一種條件的改變即可）。
⑶ 已知溫度、壓強、投料比X對該反應的影響如圖所示。
①圖1中的兩條曲線所示投料比的關係X1 X2(填“=”、“>”或“<”下同)。
②圖2中兩條曲線所示的壓強比的關係：P1 P2。
⑷ 以天然氣（設雜質不參與反應）、KOH溶液爲原料可設計成燃料電池：
①放電時，負極的電極反應式爲 。
②設裝置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放電時參與反應的氧氣在標準狀況下
的體積爲8.96L，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢後，所得溶液中各離子濃度由大到小的關係爲 。
【回答】
⑴9201 kJ（2分）
⑵①0.135 （2分） ②升高溫度或增大H2O(g)的濃度或減小CO的濃度 （2分）
⑶①＞（2分） ②＞（2分）
⑷CH4－8e－＋10OH－ ＝CO
＋7H2O（2分）
⑸c(K+)＞c(HCO
)＞c(CO
)＞c(OH－)＞c(H＋) （2分）
知識點：電離平衡單元測試
題型：填空題
