《自然》杂志报道，科学家设计出了“空气燃料实验系统”，其过程分三步：
第一步，利用太阳能收集空气中的CO2和H2O；
第二步，在太阳能作用下将CO2和H2O转化成合成气（CO、H2）；
第三步，利用合成气合成液态烃和甲醇。
Ⅰ模拟制备合成气的装置如图1所示。
回答下列问题：
（1）交换膜是 阳离子阳离子（填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。b极是 负极负极（填“正极”或“负极”）。
Ⅱ利用合成气合成甲醇：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）ΔH
已知：aA（g）+bB（g）=xX（g）+yY（g）ΔH=xΔHm[X（g）]+yΔHm[Y（g）]-aΔHm[A（g）]-bΔHm[B（g）]，ΔHm[X（g）]表示X（g）的摩尔生成焓，其余类推。
（2）25℃101kPa时，CO（g）、H2（g）、CH3OH（g）的摩尔生成焓分别为-110.5kJ/mol、0、-201.25kJ/mol,则上述反应的ΔH=-90.75kJ/mol-90.75kJ/mol。
（3）某温度、催化剂作用下，该反应的速率方程为v=kcn（CO）cm（H2）（k为速率常数，与温度、催化剂有关，与浓度无关）。测得速率与CO、H2的浓度关系如下表所示：
| 实验 | c（CO）/mol/L | c（H2）/mol/L | 速率 |
| Ⅰ | 0.10 | 0.10 | v |
| Ⅱ | 0.20 | 0.10 | 2v |
| Ⅲ | 0.20 | 0.20 | 8v |
| Ⅳ | 0.40 | x | 36v |
0.3
0.3
。（4）某温度下，向容积为2L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2，发生上述反应，CO转化率随时间的变化如图2所示：
该温度下反应的平衡常数为
4
4
；若起始压强为9MPa,则10min时容器中的压强为 6.72
6.72
MPa；若保持其他条件不变，起始时加入2mol CO和2mol H2，达到平衡，相应的点可能是图中A、B、C、D中的 B
B
。（5）若只改变反应的一个条件，能使平衡体系中
n
（
C
H
3
OH
）
n
（
H
2
）
增加CO的浓度（降低温度或增大压强）
增加CO的浓度（降低温度或增大压强）
（答出一点即可）。（6）若投料时CO与H2的物质的量之比恒定，温度、压强对CO平衡转化率的影响如图3所示，图中X点的v（逆）
＜
＜
Y点的v（正）（填“＞”“＜”或“=”），理由是 Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率
Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率
【答案】阳离子；负极；-90.75kJ/mol；0.3；4；6.72；B；增加CO的浓度（降低温度或增大压强）；＜；Y点对应的温度和压强都比X点高，温度升高或压强增大都会加快反应速率
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：36引用：3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
