“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
（1）已知：①CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g）△H=-41kJ•mol-1
②C（s）+2H2（g）⇌CH4（g）△H=-73kJ•mol-1
③2CO（g）⇌C（s）+CO2（g）△H=-171kJ•mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O（g）的热化学方程式：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ•mol-1CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ•mol-1。
（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间的变化如图1所示。
①反应的化学方程式为：CO2+3H2⇌CH3OH+H2OCO2+3H2⇌CH3OH+H2O。
②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.11250.1125mol/（L•min）。
（3）煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g）中CO的平衡转化率随p（H2O）p（CO）及温度变化关系如图2所示。[p（H2O）、p（CO）表示H2O、CO的平衡分压，分压=总压×物质的量分数]上述反应的逆反应方向是吸热吸热反应。（填“吸热”或“放热”）
②对于气相反应，用某组分（B）的平衡分压（pB）代替平衡浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作Kp），则该反应的Kp=p（CO2）p（H2）p（CO）p（H2O）p（CO2）p（H2）p（CO）p（H2O），提高p[H2O（g）]p（CO），则Kp不变不变（填“变大”、“变小”或“不变”）。使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400℃左右、p[H2O（g）]p（CO）=3～5，采用此条件的原因可能是投料比太低，CO的转化率不太高，而投料比3～5时转化率已经很高达到96%～98%，再增加投料比，需要大大的增加蒸汽添加量，这样在在经济上不合算，催化剂的活性温度在400℃左右，p（H2O）p（CO）=3～5投料比太低，CO的转化率不太高，而投料比3～5时转化率已经很高达到96%～98%，再增加投料比，需要大大的增加蒸汽添加量，这样在在经济上不合算，催化剂的活性温度在400℃左右，p（H2O）p（CO）=3～5。
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【答案】CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ•mol-1；CO2+3H2⇌CH3OH+H2O；0.1125；吸热；；不变；投料比太低，CO的转化率不太高，而投料比3～5时转化率已经很高达到96%～98%，再增加投料比，需要大大的增加蒸汽添加量，这样在在经济上不合算，催化剂的活性温度在400℃左右，=3～5
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：6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
