甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。
Ⅰ.（1）工业上甲烷可用于制造合成气，常温常压下其反应为CH4（g）+H2O（l）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH=+250.1kJ•mol-1。
①CO（g）、H2（g）的燃烧热依次为283.0kJ•mol-1、285.8kJ•mol-1。常温常压下，32g甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为 1780.61780.6kJ。
②天然气制氢气是工业制氢气的主要方法之一，其主要反应如下：
i.CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）；
ii.CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）。
在一定温度下，恒容的密闭容器中加入amolCH4和2amolH2O发生反应，tmin时反应达平衡。下列可判断体系达到平衡状态的是 ADAD。
A.CO的体积分数不变
B.容器内气体密度不变
C.3v（CH4）=v（H2）
D.n（CO）n（H2）不再变化
Ⅱ.工业上还可以用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
（2）CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），在恒容的密闭容器中不同温度下发生该反应，CH4的浓度变化如图所示，下列说法正确的是 BCBC（填序号）。
A.T1大于T2
B.c点时二氧化碳的浓度为1.2mol/L
C.a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D.a点的反应速率一定比c点的反应速率小
Ⅲ.CH3OH也是一种重要的化工原料，用煤化工生产中产生的CO2和H2制取CH3OH的反应为：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）ΔH。
已知相关物质的化学键键能数据如下表所示（视CH3OH与H2O中O-H键的键能相等）：
n
（
CO
）
n
（
H
2
）
| 化学键 | C=O | H-H | C-O | H-O | C-H |
| E/（kJ•mol-1） | a | b | c | d | e |
2a+3b-c-3d-3e
2a+3b-c-3d-3e
kJ•mol-1。（用含字母的代数式表示）（4）将CO2和H2按物质的量之比为1：3通入某刚性密闭容器中，只发生反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），平衡状态时CH3OH的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示。
p1、p2、p3从大到小的顺序是
p1＞p2＞p3
p1＞p2＞p3
。温度为T2、气体总压强为p3的条件下，反应达到平衡时H2的转化率为 33.3%
33.3%
，b点的平衡常数Kp=5.8×10-2
5.8×10-2
（MPa）-2。（Kp结果保留2位有效数字；已知：混合气体中某组分的分压=总压×该组分的物质的量分数，pB=p总×n
B
n
e
（5）用CO2与H2制备CH3OH时有副产物CO生成。其他条件相同时，测得不同温度下CO2平衡转化率及含碳生成物的选择性数据如下表：
| T/℃ | CO2的平衡转化率% | 选择性% | |
| CO | CH3OH | ||
| 230 | 12.83 | 47.75 | 52.25 |
| 250 | 17.63 | 36.22 | 63.77 |
| 270 | 15.96 | 59.78 | 40.22 |
250℃
250℃
，理由是 在250℃，二氧化碳的平衡转化率最大，甲醇的选择性最高
在250℃，二氧化碳的平衡转化率最大，甲醇的选择性最高
。【答案】1780.6；AD；BC；2a+3b-c-3d-3e；p1＞p2＞p3；33.3%；5.8×10-2；250℃；在250℃，二氧化碳的平衡转化率最大，甲醇的选择性最高
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：16引用：1难度：0.7
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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
