2023年全国政府工作报告指出，推动重点领域节能降碳减污。一种太空生命保障系统利用电解水供氧，生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷，水可循环使用。
（1）已知CH4与H2的燃烧热分别为890kJ⋅mol-1，286kJ⋅mol-1，H2O（l）=H2O（g）ΔH=44kJ⋅mol-1，写出H2（g）与CO2（g）反应生成CH4（g）和H2O（g）的热化学方程式 CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g） ΔH=-166kJ•mol-1CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g） ΔH=-166kJ•mol-1。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中H2（g）与CO2（g）反应生成CH4（g）和H2O（g）。
①能说明该反应达到平衡状态的是 BCEBCE（填字母）。
A．v（CO2）=v（CH4）
B．容器内压强一定
C．气体平均相对分子质量一定
D．气体密度一定
E．CH4的体积分数一定
②已知容器的容积为5L，初始加入0.2molCO2和0.6molH2，反应平衡后测得CO2的转化率为50%，则该反应的平衡常数为 625625。
③温度不变，再加入CO2（g）、H2（g）、CH4（g）、H2O（g）各0.2mol,则v（正） ＞＞（填“＞”“＜”或“=”）v（逆）。
（3）工业上在一定条件下利用CO2与H2可直接合成有机中间体二甲醚：2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）。当n（H2）n（CO2）=3时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如图所示。
①该反应的ΔH ＜＜（填“＞”或“＜”）0。
②图中压强（p）由大到小的顺序是 p1＞p2＞p3p1＞p2＞p3。
（4）科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。
①系统工作时，a极为 负负极，b极区的电极反应式为 2CO2+2H2O+2e-=2HCO-3+H22CO2+2H2O+2e-=2HCO-3+H2。
②系统工作时b极区有少量固体析出，可能的原因是 Na+移向正极，遇到HCO-3有可能形成NaHCO3的过饱和溶液，有NaHCO3固体析出Na+移向正极，遇到HCO-3有可能形成NaHCO3的过饱和溶液，有NaHCO3固体析出。
n
（
H
2
）
n
（
C
O
2
）
HCO
-
3
HCO
-
3
HCO
-
3
HCO
-
3
【答案】CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g） ΔH=-166kJ•mol-1；BCE；625；＞；＜；p1＞p2＞p3；负；2CO2+2H2O+2e-=2+H2；Na+移向正极，遇到有可能形成NaHCO3的过饱和溶液，有NaHCO3固体析出
HCO
-
3
HCO
-
3
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/18 8:0:8组卷：52引用：2难度：0.5
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1．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 -
2．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 -
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：164引用：26难度：0.3
