2021年国务院政府工作报告指出，要做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案。二氧化碳加氢制备甲醇既可以实现二氧化碳的资源化利用，又可以有效缓解温室效应问题。
已知：（Ⅰ）CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H1=+40.9kJ/mol
（Ⅱ）CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H2=-90.3kJ/mol
（Ⅲ）CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H3
（1）△H3=-49.4kJ/mol-49.4kJ/mol；上述3个反应△S＜0的有 Ⅱ、ⅢⅡ、Ⅲ。（填反应序号）
（2）提高反应（Ⅲ）平衡转化率的方法有 低温、高压低温、高压。
（3）当反应压力2MPa、原料气CO2和H2体积比1：3时，一定范围内温度对CO2转化率、CH3OH选择性、CH3OH产率的影响如图所示。CH3OH产率在250℃时达到最大的主要原因是 温度低于250℃时，温度升高CO2转化率增大，而甲醇选择性甲醇略有减小；温度高于250℃时，温度升高甲醇选择性降低温度低于250℃时，温度升高CO2转化率增大，而甲醇选择性甲醇略有减小；温度高于250℃时，温度升高甲醇选择性降低。
（4）在240℃、4MPa恒压条件下发生反应（II），原料气体积组成为V（H2）：V（CO2）：V（N2）=3：1：1，平衡时CO2的转化率为50%，则CH3OH的压强为 0.5MPa0.5MPa，反应（Ⅱ）的平衡常数Kp=427（MPa）-2427（MPa）-2。（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数）。
（5）某温度下，反应（Ⅲ）在初期阶段的速率方程为r=k×p（CO2）×p3（H2）×（1-Kp）。其中：k为反应速率常数，随温度升高而增大，K，为该反应的平衡常数。对于处于初期阶段的该反应，若增加CO2压强，则r 增大增大（填“增大”、“不变”或“减小”，下同）；若升高温度，则r 增大增大。
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【考点】化学平衡的计算．
【答案】-49.4kJ/mol；Ⅱ、Ⅲ；低温、高压；温度低于250℃时，温度升高CO2转化率增大，而甲醇选择性甲醇略有减小；温度高于250℃时，温度升高甲醇选择性降低；0.5MPa；（MPa）-2；增大；增大
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：20引用：3难度：0.5
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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：164引用：26难度：0.3
