中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图1所示。
| 物质 | 燃烧热（kJ/mol） |
| 氢气 | 285.8 |
| 甲烷 | 890.3 |
| 乙烯 | 1411.5 |
2CH4（g）═C2H4（g）+2H2（g）△H=+202.5kJ/mol
2CH4（g）═C2H4（g）+2H2（g）△H=+202.5kJ/mol
。（2）在400℃时，向1L的恒容反应器中充入1mol CH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%．则在该温度下，其平衡常数K=
0.25mol/L
0.25mol/L
。按化学平衡移动原理，在图（a）中画出该反应的平衡转化率与温度及压强（p1＞p2）的关系曲线。（3）在制备C2H4时，通常存在副反应：2CH4（g）⇌C2H6（g）+H2（g）。在常温下，向体积为1L的恒容反应器中充入1molCH4，然后不断升高温度，得到图（b）。
①在200℃时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因是
在200℃时，乙烷的生成速率比乙烯的快
在200℃时，乙烷的生成速率比乙烯的快
。②在600℃后，乙烯的体积分数减少的主要原因是
在600℃后，乙烯开始分解为碳和氢气
在600℃后，乙烯开始分解为碳和氢气
。
（4）工业上常采用除杂效率高的吸收-电解联合法，除去天然气中的杂质气体H2S，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如图3所示。
通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分NaOH吸收H2S转化为Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率。装置中右端碳棒为
阳
阳
极，左端碳棒上的电极反应为 2H2O+2e-=2OH-+H2↑
2H2O+2e-=2OH-+H2↑
，右池中的c（NaOH）：c（Na2S） 基本不变
基本不变
（填“增大”、“基本不变”或“减小）。【答案】2CH4（g）═C2H4（g）+2H2（g）△H=+202.5kJ/mol；0.25mol/L；在200℃时，乙烷的生成速率比乙烯的快；在600℃后，乙烯开始分解为碳和氢气；阳；2H2O+2e-=2OH-+H2↑；基本不变
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：61引用：3难度：0.6
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发布：2025/1/6 6:0:5组卷：31引用：4难度：0.7 -
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①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ•mol-1
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3．现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用水煤气来合成甲醇CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ•mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池正极的电极反应式为．
②工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有个电子发生转移．
（4）以上述电池做电源，用图3所示装置，在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是、（用相关的电极反应式和离子方程式表示）发布：2024/12/30 14:0:1组卷：26引用：3难度：0.5
