甲烷及其衍生物在國民經(jīng)濟(jì)中有著重要的作用。
Ⅰ.（1）工業(yè)上甲烷可用于制造合成氣，常溫常壓下其反應(yīng)為CH₄（g）+H₂O（l）?CO（g）+3H₂（g）ΔH=+250.1kJ?mol^-1?。
①CO（g）、H₂（g）?的燃燒熱依次為283.0kJ?mol^-1、285.8kJ?mol^-1?。常溫常壓下，32g?甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為

1780.6

1780.6

kJ?。
②天然氣制氫氣是工業(yè)制氫氣的主要方法之一，其主要反應(yīng)如下：
i.CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）；
ii.CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）。?
在一定溫度下，恒容的密閉容器中加入amolCH₄?和2amolH₂O?發(fā)生反應(yīng)，t?min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡。下列可判斷體系達(dá)到平衡狀態(tài)的是

AD

AD

。
A.CO?的體積分?jǐn)?shù)不變
B.容器內(nèi)氣體密度不變
C.3v（CH₄）=v（H₂）?
D.

n

（

CO

）

n

（

H

2

）

?不再變化
Ⅱ.工業(yè)上還可以用CH₄?催化還原NO_x?可以消除氮氧化物的污染。
（2）CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）?，在恒容的密閉容器中不同溫度下發(fā)生該反應(yīng)，CH₄?的濃度變化如圖所示，下列說法正確的是

BC

BC

（填序號）。

A.T₁?大于T₂?
B.c點(diǎn)時(shí)二氧化碳的濃度為1.2mol/L?
C.a點(diǎn)正反應(yīng)速率大于b?點(diǎn)的逆反應(yīng)速率
D.a?點(diǎn)的反應(yīng)速率一定比c?點(diǎn)的反應(yīng)速率小
Ⅲ.CH₃OH?也是一種重要的化工原料，用煤化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO₂?和H₂?制取CH₃OH?的反應(yīng)為：CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH。?
已知相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表所示（視CH₃OH?與H₂O?中O-H?鍵的鍵能相等）：

化學(xué)鍵	C=O	H-H	C-O	H-O	C-H
E/（kJ?mol-1）	a	b	c	d	e

（3）ΔH=?

2a+3b-c-3d-3e

2a+3b-c-3d-3e

kJ?mol^-1?。（用含字母的代數(shù)式表示）
（4）將CO₂?和H₂?按物質(zhì)的量之比為1：3?通入某剛性密閉容器中，只發(fā)生反應(yīng)CO₂（g）+3H₂（g）??CH₃OH（g）+H₂O（g）?，平衡狀態(tài)時(shí)CH₃OH?的體積分?jǐn)?shù)與溫度、氣體總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

p₁、p₂、p₃?從大到小的順序是

p₁＞p₂＞p₃

p₁＞p₂＞p₃

。溫度為T₂?、氣體總壓強(qiáng)為p₃?的條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H₂?的轉(zhuǎn)化率為

33.3%

33.3%

，b?點(diǎn)的平衡常數(shù)K_p=?

5.8×10^-2

5.8×10^-2

（MPa）^-2。?（K_p?結(jié)果保留2位有效數(shù)字；已知：混合氣體中某組分的分壓=?總壓×?該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，p_B=p?總×

n

B

n

e

?）
（5）用CO₂?與H₂?制備CH₃OH?時(shí)有副產(chǎn)物CO?生成。其他條件相同時(shí)，測得不同溫度下CO₂?平衡轉(zhuǎn)化率及含碳生成物的選擇性數(shù)據(jù)如下表：

T/℃	CO2的平衡轉(zhuǎn)化率%	選擇性%
		CO	CH3OH
230	12.83	47.75	52.25
250	17.63	36.22	63.77
270	15.96	59.78	40.22

制備CH₃OH?的適宜溫度為

250℃

250℃

，理由是

在250℃，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率最大，甲醇的選擇性最高

在250℃，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率最大，甲醇的選擇性最高

。