煤制甲烷工艺研究进展论文

I．（1）根据盖斯定律可知，将①×2+②+③可得：2C（s）+2H2O（g）=CH4 （g）+CO2 （g）△H=（+131kJ/mol）×2+（-41kJ/mol）+（-206kJ/mol）=+15 kJ/mol，故答案为：2C（s）+2H2O（g）=CH4 （g）+CO2 （g）△H=+15 kJ/mol （2）煤转化为水煤气（CO和H2）作为燃料时，燃烧更充分，煤的利用率更高，产生的污染物少，故答案为：提高煤的利用率（节约能源或节约资源）、减少污染；（3）在碱性甲烷燃料电池中，甲烷在负极放电，考虑到是碱性环境，故生成CO32-，故负极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，故答案为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；Ⅱ、（1）实验②与①相比温度不变，体积增大，则压强减小，速率减慢，平衡不移动，体积增大一倍，浓度时原来的一半；实验③与②相比较压强不变，温度升高，速率加快，平衡逆向移动，二氧化碳的浓度减小，但小于实验①的浓度，据此画图为：故答案为：（2）平衡时n（CO2）=0.20mol/L×2.0L=0.40mol                 CO（g）+H2O（g） CO2 （g）+H2（g）起始物质的量/mol  1.00   1.00             1.00       1.00变化物质的量/mol  0.40   0.40             0.40       0.40平衡物质的量/mol  0.60   0.60             0.40       0.40故平衡常数 K═=0.4mol/L×0.4mol/L0.6mol/L×0.6mol/L=0.44 起始时充入容器的物质的量，n（CO）=n（H2O）=n（CO2）=n（ H2）=1.00mol时，C（CO）=C（H2O）=C（CO2）=C（ H2）=0.5mol/L，此时浓度商Qc==0.5mol/L×0.5mol/L0.5mol/L×0.5mol/L=1.0可知Qc＞K，故反应向逆反应方向（生成CO和H2O的方向）进行，故答案为：反应向逆反应方向进行．