我国向世界郑重承诺力争在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。在实现碳达峰和碳中和的过程中化学发挥着重要的作用。
Ⅰ．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2的反应：2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）为温室气体减排提供了一个新途径，该反应转化过程及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示：
（1）根据数据计算，2CO2（g）=2CO（g）+O2（g），△H=+556+556kJ/mol
（2）将一氧化碳与氧气的反应设计成燃料电池，工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。
工作时，负极电极反应式 CO+O2--2e-=CO2CO+O2--2e-=CO2
Ⅱ．科学家开发高效多功能催化剂，高选择性利用CO2和H2制备CH4，实现废旧物资循环利用。反应原理是CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）。
（1）在恒温恒容条件下充入CO2和H2发生上述反应。
①下列情况表明该反应已达到平衡状态的是 BCBC（填标号）。
A．混合气体的密度不随时间变化
B．混合气体的总压强不随时间变化
C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D．CH4和H2O（g）的浓度之比不随时间变化
②其他条件相同，只改变下列一个条件，能提高CH4生成速率的是 BB（填标号）。
A．降低温度
B．再充入H2
C．充入N2
D．及时移走部分H2
（2）在恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2发生上述反应，测得一定时间内CO2的转化率与催化剂Cat1、Cat2以及温度的关系如图，催化效率较高的是 Cat2Cat2（填“Cat1”或“Cat2”），理由是 在相同条件下，Cat2对应的转化率更高在相同条件下，Cat2对应的转化率更高。
（3）在某温度下，向一容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和4molH2，发生上述反应，测得气体总压强变化如图。
0～10min内，v（H2）=0.10.1mol⋅L-1⋅min-1；0～5min内v（H2） 大于大于（填“大于”“小于”或“等于”）5～10min内v（H2）。
【答案】+556；CO+O2--2e-=CO2；BC；B；Cat2；在相同条件下，Cat2对应的转化率更高；0.1；大于
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：14引用：2难度：0.6
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1．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（2）T1℃时，向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4，只发生反应2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
2．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
3．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反应速率v（B）=mol/（L•min）；
（3）x的值为．发布：2024/12/30 19:0:1组卷：163引用：26难度：0.3
