天然气（以甲烷计）在工业生产中用途广泛。
Ⅰ．在制备合成氨原料气H2中的应用
（1）甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4(g) + H2O(g) 
CO(g) + 3H2(g) ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是 。
（2）CO变换反应的汽气比（水蒸气与原料气中CO物质的量之比）与CO平衡变换率
（已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比）的关系如下图所示：
汽气比与CO平衡变换率的关系
析图可知：
① 相同温度时，CO平衡变换率与汽气比的关系是 。
② 汽气比相同时，CO平衡变换率与温度的关系是 。
（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作Kp），则CO变换反应的平衡常数表示式为：Kp= 。随温度的降低，该平衡常数 （填“增大”“减小”或“不变”）。
Ⅱ．在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质，天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下：
（1）外电路电子流动方向：由 流向 （填字母）。
（2）空气极发生反应的离子方程式是 。
（3）以此燃料电池为电源电解精炼铜，当电路有0.6 mol e‑转移，有 g 精铜析出。
（12分）
Ⅰ（1）CO(g)＋H2O(g) 
CO2(g)＋H2(g) ΔH = －41.2 kJ/mol （2分）
（2）①汽气比越大CO平衡变化率越大 （1分）
②温度越高CO平衡变化率越小 （1分）
（3） Kｐ= 
（1分）
增大 （1分）
Ⅱ（1）由Ａ流向Ｂ （2分）
（2）O2＋4e-＋2CO2=2CO32- （2分）
（3）19.2 （2分）
题目分析：Ⅰ（1）①CH4(g) + H2O(g) 
CO(g) + 3H2(g) ΔH1 =" +206.2" kJ/mol
②CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH2 = +165.0kJ/mol
加减消元，②―①得ΔH =ΔH2―ΔH1=165.0kJ/mol―206.2 kJ/mol=－41.2 kJ/mol,答案：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH = －41.2 kJ/mol （2分）
（2）①由汽气比与CO平衡变换率的关系图，选取某一温度，随汽气比增大，CO平衡变换率变大，故答案：汽气比越大CO平衡变化率越大 （1分）
②在汽气比与CO平衡变换率的关系图中，将横坐标汽气比固定，作纵坐标的平行线，得：温度越高CO平衡变化率越小 ，答案：温度越高CO平衡变化率越小 （1分）
（3）由方程式CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)得Kｐ= 
，答案： Kｐ= 
（1分）
反应的△H=－41.2 kJ/mol，是放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，答案：增大 （1分）
Ⅱ（1）外电路电子由负极移向正极，由Ａ流向Ｂ ，答案：由Ａ流向Ｂ（2分）
（2）空气中氧气作氧化剂，在碳酸盐体系中，CO2变成CO32―,答案：O2＋4e-＋2CO2=2CO32- （2分）
（3）由关系式Cu2＋ ＋2e―=Cu得m(Cu)=0.6mol/2×64g·mol-1=19.2g,答案：19.2 （2分）
