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/molCH4(g

Question

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H ₂ 中的应用
（1）甲烷蒸汽转化法制H ₂ 的主要转化反应如下：
CH ₄ (g) + H ₂ O(g)  CO(g) + 3H ₂ (g)    ΔH =" +206.2" kJ/mol
CH ₄ (g) + 2H ₂ O(g)  CO ₂ (g) +4H ₂ (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CO ₂ ，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（p _B ）代替物质的量浓度也可以表示平衡常数（记作K _p ），则CO变换反应的平衡常数表示式为：K _p =          。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Li ₂ CO ₃ 和K ₂ CO ₃ 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。

Answer 1

（12分）
Ⅰ（1）CO(g)＋H ₂ O(g)  CO ₂ (g)＋H ₂ (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） K _ｐ =  （1分） 
增大  （1分）
Ⅱ（1）由Ａ流向Ｂ （2分）
（2）O ₂ ＋4e ^- ＋2CO ₂ =2CO ₃ ^2-     （2分）
（3）19.2  （2分）