中国科学家为实现“碳中和”目标而不断努力，以CO2为原料合成甲烷、乙醇等能源物质具有良好的发展前景。
（1）CO2在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）ΔH1=-156.9kJ⋅mol-1
副反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH2=+41.1kJ⋅mol-1
①已知2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）ΔH3=-483.6kJ⋅mol-1，则CH4燃烧的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）ΔH=-810.3kJ/mol-810.3kJ/mol。
②500℃时，向1L恒容密闭容器中充入4molCO2和12molH2，初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态，测得c（H2O）=5mol⋅L-1，体系压强为34p,则0～20min内，v（CH4）=0.10.1mol⋅L-1⋅min-1，平衡时CH4选择性=66.766.7（CH4选择性=CH4平衡浓度CO2转化浓度×100%，保留3位有效数字）。
（2）已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为：6H2（g）+2CO2（g）⇌C2H5OH（g）+3H2O（g）ΔH＜0，设m为起始时的投料比，即m=n（H2）n（CO2）。
①图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为 T3＞T2＞T1T3＞T2＞T1。
②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为 m1＞m2＞m3m1＞m2＞m3。
③该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图3中曲线a所示，已知Arhenius经验公式Rlnk=-EaT+C（Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。则该反应的活化能Ea=3131kJ⋅mol-1。当改变外界条件时，实验数据如图3中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 更换了更高效的催化剂更换了更高效的催化剂。
3
4
C
H
4
平衡浓度
C
O
2
转化浓度
n
（
H
2
）
n
（
C
O
2
）
E
a
T
【考点】化学平衡的计算．
【答案】-810.3kJ/mol；0.1；66.7；T3＞T2＞T1；m1＞m2＞m3；31；更换了更高效的催化剂
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：73引用：4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
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