研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机和减少温室效应具有重要的意义，工业上CO2与CH4发生反应Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H1。
在反应过程中还发生反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H2=+41kJ/mol。
（1）已知部分化学键的键能数据如表所示：
| 共价键 | C-H | H-H | C=O |
|
| 键能/kJ/mol | 413 | 436 | 803 | 1076 |
+234
+234
kJ/mol。反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是 △S＞0
△S＞0
，该反应工业生产适宜的温度和压强为 B
B
（填标号）。A．高温高压
B．高温低压
C．低温高压
D．低温低压
（2）工业上将CH4与CO2按物质的量1：1投料制取CO和H2时，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。
①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是
CH4与CO2按1：1投料发生反应Ⅰ时转化率相等，但CO2还发生反应Ⅱ
CH4与CO2按1：1投料发生反应Ⅰ时转化率相等，但CO2还发生反应Ⅱ
。②计算923K时反应Ⅱ的化学平衡常数K=
0.39
0.39
（计算结果保留小数点后两位）。③1200K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是
1200K以上时以反应Ⅰ为主，二者转化率趋近于相等
1200K以上时以反应Ⅰ为主，二者转化率趋近于相等
。（3）工业上CH4和CO2反应时通常会掺入O2发生反应Ⅲ：CH4+2O2═CO2+2H2O，掺入O2，可消除反应产
生的积碳和减小反应器的热负荷（单位时间内维持反应发生所需供给的热量），O2的进气量与反应的热负
荷的关系如图所示。
①随着O2进入量的增加，热负荷下降的原因是
反应Ⅲ为放热反应，给反应体系提供能量，使热负荷降低
反应Ⅲ为放热反应，给反应体系提供能量，使热负荷降低
。②掺入O2可使CH4的平衡转化率
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”。下同）。CO2的平衡转化率 减小
减小
。【答案】+234；△S＞0；B；CH4与CO2按1：1投料发生反应Ⅰ时转化率相等，但CO2还发生反应Ⅱ；0.39；1200K以上时以反应Ⅰ为主，二者转化率趋近于相等；反应Ⅲ为放热反应，给反应体系提供能量，使热负荷降低；增大；减小
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：68引用：5难度：0.5
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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
