（16分）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH 4 。（1）写出CO 2 与H 2 反应生成CH 4 和H

（16分）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH 4 。（1）写出CO 2 与H 2 反应生成CH 4 和H

（1）CO 2 (g)+4H 2 (g) CH 4 (g)+2H 2 O(g)    ΔH＝－162kJ·mol －1   （3分，热化学方程式2分，数据1分） （2）①＜      （3分） ②相对于N点而言，采用M点，温度在500-600K之间，温度较高，反应速率较快，氢气的平衡转化率也较高，压强为常压对设备要求不高。    （3分） ③（7分） CO(g)+3H 2 (g) CH 4 (g)+H 2 O(g) 起始时各物质浓度/ mol·L －1 ：   0.01   0 .03        0      0 平衡时各物质浓度/ mol·L －1        0.002    0.006         0.008   0.008 （以上3分） K＝ ＝ ＝0.148×10 6 （1分）                      （1分）                        （2分，数据和单位各1分）

试题分析： ⑴先写出该反应的方程式，并标明各物质的状态：CO 2 （g）+4H 2 （g）=CH 4 （g）+2H 2 O（g）；将“②+③-①×2”能得该反应方程式，再根据盖斯定律可计算该反应的反应热△H＝（-73kJ?mol -1 ）+（-171kJ?mol -1 ）-（-41kJ?mol -1 ）×2＝-162kJ?mol -1 ，综上便可写出完整的热化学方程式。 ⑵①由图可知，压强一定时，升高温度，平衡时氢气的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，则△H＜0； ②相对于N点而言，采用M点，温度在500-600K之间，温度较高，反应速率较快，氢气的平衡转化率也较高，压强为常压对设备要求不高； ③平衡时H 2 的转化率为80%，参加反应氢气的物质的量=0.3mol×80%=0.24mol，则氢气的浓度变化量= =0.024mol/L，然后结合三段分析如下： CO（g）+3H 2 （g）?CH 4 （g）+H 2 O（g） 开始（mol/L）：0.01   0.03     0       0 变化（mol/L）：0.008  0.024   0.008    0.008 平衡（mol/L）：0.002    0.006  0.008     0.008 故平衡常数K＝ ＝ ＝0.148×10 6 。