CH4既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料。以CO2、H2為原料合成CH4涉及的主要反應如下：
Ⅰ：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H1
Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ/mol
常溫常壓下，H2（g）和CH4（g）的摩爾燃燒焓分別為-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol；H2O（l）=H2O（g）△H3=+44.0kJ?mol-1
（1）△H1=-164.9-164.9kJ/mol。
（2）一定條件下，向恒容密閉容器中通入1mol CO2和3mol H2發(fā)生上述反應，達到平衡時，容器中CH4（g）為amol,H2O（g）為bmol,則反應Ⅱ的平衡常數(shù)為 b（b-2a）（1+a-b）（3-2a-b）b（b-2a）（1+a-b）（3-2a-b）。（用含a、b的代數(shù)式表示）
（3）n（H2）：n（CO2）=4：1的混合氣體充入反應器中，當氣體總壓強為0.1MPa,平衡時各物質的物質的量分數(shù)如圖所示。
v正～c（CO2）200～550℃時，CO2的物質的量分數(shù)隨溫度升高而增大的原因是 △H1＜0，△H2＞0，溫度升高時，反應Ⅰ向左移動使CO2增加的量比反應Ⅱ向右移動使CO2減少的量多△H1＜0，△H2＞0，溫度升高時，反應Ⅰ向左移動使CO2增加的量比反應Ⅱ向右移動使CO2減少的量多。反應器中應選擇適宜的溫度是 200℃200℃。
（4）為探究CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）的反應速率與濃度的關系，起始時，向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol/L CO2與H2。平衡時，根據(jù)相關數(shù)據(jù)繪制出兩條反應速率-濃度關系曲線：v正=c（CO2）和v逆=c（H2O）。
則與曲線v正=c（CO2）相對應的是圖中曲線 乙乙（填“甲”或“乙”）；該反應達到平衡后，某一時刻降低溫度，重新達到平衡，平衡常數(shù) 增大增大（填“增大”或“減小”），則此時曲線甲對應的平衡點可能為 DD（填字母，下同），曲線乙對應的平衡點可能為 MM。
b
（
b
-
2
a
）
（
1
+
a
-
b
）
（
3
-
2
a
-
b
）
b
（
b
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2
a
）
（
1
+
a
-
b
）
（
3
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2
a
-
b
）
【答案】-164.9；；△H1＜0，△H2＞0，溫度升高時，反應Ⅰ向左移動使CO2增加的量比反應Ⅱ向右移動使CO2減少的量多；200℃；乙；增大；D；M
b
（
b
-
2
a
）
（
1
+
a
-
b
）
（
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2
a
-
b
）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：9引用：1難度：0.6
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1．德國化學家哈伯（F.Haber）從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨。工業(yè)合成氨為解決世界的糧食問題做出了重要貢獻，其原理為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH=-92.4kJ?mol-1。若已知H-H鍵的鍵能為436.0kJ?mol-1，N-H的鍵能為390.8kJ?mol-1，則N≡N的鍵能約為
kJ?mol-1。發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：0引用：3難度：0.7 -
2．已知：
則乙苯催化脫氫制苯乙烯：化學鍵 C-H C-C C=C H-H 鍵能/kJ?mol￣1 412 348 612 436 
的反應熱為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/30 18:0:1組卷：19引用：2難度：0.9 -
3．氫氣是一種清潔能源，也是一種重要的工業(yè)原料．
（1）氫氣既能與氮氣又能與氧氣發(fā)生反應，但是反應的條件卻不相同．
已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O （g）ΔH=-483.6kJ/mol
3H2 （g）+N2（g）?2NH3（g）ΔH=-92.4kJ/mol
計算斷裂1mol N≡N鍵需要能量kJ，氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵鍵（填“強”或“弱”），因此氫氣與二者反應的條件不同．
（2）氫氣是工業(yè)合成氨的原料氣，而氨氣可用于合成硝酸．已知：N2（g）+O2（g）=2NO （g）ΔH=+180.8kJ/mol,寫出氨氣與氧氣反應生成一氧化氮和氣態(tài)水的熱化學方程式．
（3）據(jù)報道，科學家在實驗室已研制出在燃料電池的反應容器中，利用特殊電極材料以H2
和O2為原料制取過氧化氫的新工藝．原理如圖2所示．請寫出甲電極的電極反應式．
發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：9引用：3難度：0.1