碳及其化合物在科研、工业生产中有着重要作用。请按要求回答下列问题。
（1）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构的水合物晶体，CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。已知：CO2（g）+nH2O（l）=CO2•nH2O（s）ΔH=-57.98kJ•mol-1，CH4（g）+nH2O（l）=CH4•nH2O（s）ΔH=-54.49kJ•mol-1。则反应：CO2（g）+CH4•nH2O（s）=CH4（g）+CO2•nH2O（s）的ΔH=-3.49kJ/mol-3.49kJ/mol；该反应能在一定条件下自发进行的理论依据是 △H＜0，△S＜0，反应在低温下能自发进行△H＜0，△S＜0，反应在低温下能自发进行。
（2）固定和利用CO2能有效地利用资源并减少空气中的温室气体。工业上利用CO2生产甲醇方法的反应原理：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＜0。现将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示。
①该反应在0～8min时，H2的平均反应速率：0.375mol/（L•min）0.375mol/（L•min）；v正（a） ＞＞v正（d）（填“＜”“＞”“=”）；CO2的平衡转化率：33.3%33.3%。该温度下平衡常数的值为 0.50.5。
②若起始反应物投料量不变，重新进行两次实验（每次仅改变某一条件），所测得H2的物质的量随时间变化如图中两条虚线。则b、c、d三点平衡常数：K（b） ＜＜K（c） ==K（d）（填“＜”“＞”“=”）。
③在恒温恒容的条件下，再充入3molCO2和4molH2，达新平衡时，H2O的体积分数将 增大增大（填“增大”“不变”或“减小”）。
（3）如图为甲醇燃料电池，其负极电极方程式为 CH3OH
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6e-+H2O=CO2+6H+CH3OH
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6e-+H2O=CO2+6H+。
【答案】-3.49kJ/mol；△H＜0，△S＜0，反应在低温下能自发进行；0.375mol/（L•min）；＞；33.3%；0.5；＜；=；增大；CH3OH
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6e-+H2O=CO2+6H+
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：31引用：1难度：0.6
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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：163引用：26难度：0.3
