为减少碳氧化物的排放，工业上可回收CO2和CO合成甲醇（CH3OH）。
（1）利用CO2和H2反应合成甲醇时发生两个平行反应：
反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）
反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）
控制CO2和H2初始投料比为1：3，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图1所示。
①反应Ⅰ能自发的反应条件：低温低温。（填“低温”、“高温”、“任何温度”）
②由图可知温度升高CO的产率上升，其主要原因可能是 反应Ⅱ正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO 产率升高反应Ⅱ正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO 产率升高。
③由图可知获取CH3OH最适宜的温度是 250℃250℃。
④控制CO2和H2初始投料比为1：1.6，在300℃时反应Ⅰ已达到平衡状态，CO2的转化率为50%，甲醇选择性为60%，此时容器的体积为1.0L，若CO2初始加入量为2.0mol,则反应Ⅰ的平衡常数是 0.60.6。（甲醇的选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比）
（2）利用CO和H2在一定条件下亦可合成甲醇，发生如下反应：反应Ⅲ：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
其两种反应过程中能量的变化曲线如图2中a、b所示，下列说法正确的是 ACEACE。
A．上述反应的△H=-91kJ•mol-1
B．a反应正反应的活化能为510kJ•mol-1
C．b过程中第Ⅰ阶段为吸热反应，第Ⅱ阶段为放热反应
D．b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和△H
E．b过程的反应速率：第Ⅱ阶段＞第Ⅰ阶段
（3）甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1mol CO和2mol H2，向乙中加入2mol CO和4mol H2，发生反应Ⅲ，测得不同温度下甲中CO的平衡转化率如图3所示，请在图中画出不同温度下乙容器中CO的平衡转化率变化趋势的曲线 
。
（4）反应Ⅰ生成的甲醇常用作燃料电池的原料，请写出以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极构成的燃料电池的负极电极方程式 2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O。
【答案】低温；反应Ⅱ正反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO 产率升高；250℃；0.6；ACE；；2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O
；2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：16引用：1难度：0.4
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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
