《自然》雜志報道，科學家設計出了“空氣燃料實驗系統(tǒng)”，其過程分三步：
第一步，利用太陽能收集空氣中的CO2和H2O；
第二步，在太陽能作用下將CO2和H2O轉化成合成氣（CO、H2）；
第三步，利用合成氣合成液態(tài)烴和甲醇。
Ⅰ模擬制備合成氣的裝置如圖1所示。
回答下列問題：
（1）交換膜是 陽離子陽離子（填“陰離子”或“陽離子”）交換膜。b極是 負極負極（填“正極”或“負極”）。
Ⅱ利用合成氣合成甲醇：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）ΔH
已知：aA（g）+bB（g）=xX（g）+yY（g）ΔH=xΔHm[X（g）]+yΔHm[Y（g）]-aΔHm[A（g）]-bΔHm[B（g）]，ΔHm[X（g）]表示X（g）的摩爾生成焓，其余類推。
（2）25℃101kPa時，CO（g）、H2（g）、CH3OH（g）的摩爾生成焓分別為-110.5kJ/mol、0、-201.25kJ/mol,則上述反應的ΔH=-90.75kJ/mol-90.75kJ/mol。
（3）某溫度、催化劑作用下，該反應的速率方程為v=kcn（CO）cm（H2）（k為速率常數，與溫度、催化劑有關，與濃度無關）。測得速率與CO、H2的濃度關系如下表所示：
| 實驗 | c（CO）/mol/L | c（H2）/mol/L | 速率 |
| Ⅰ | 0.10 | 0.10 | v |
| Ⅱ | 0.20 | 0.10 | 2v |
| Ⅲ | 0.20 | 0.20 | 8v |
| Ⅳ | 0.40 | x | 36v |
0.3
0.3
。（4）某溫度下，向容積為2L的密閉容器中加入1mol CO和2mol H2，發(fā)生上述反應，CO轉化率隨時間的變化如圖2所示：
該溫度下反應的平衡常數為
4
4
；若起始壓強為9MPa,則10min時容器中的壓強為 6.72
6.72
MPa；若保持其他條件不變，起始時加入2mol CO和2mol H2，達到平衡，相應的點可能是圖中A、B、C、D中的 B
B
。（5）若只改變反應的一個條件，能使平衡體系中
n
（
C
H
3
OH
）
n
（
H
2
）
增加CO的濃度（降低溫度或增大壓強）
增加CO的濃度（降低溫度或增大壓強）
（答出一點即可）。（6）若投料時CO與H2的物質的量之比恒定，溫度、壓強對CO平衡轉化率的影響如圖3所示，圖中X點的v（逆）
＜
＜
Y點的v（正）（填“＞”“＜”或“=”），理由是 Y點對應的溫度和壓強都比X點高，溫度升高或壓強增大都會加快反應速率
Y點對應的溫度和壓強都比X點高，溫度升高或壓強增大都會加快反應速率
【答案】陽離子；負極；-90.75kJ/mol；0.3；4；6.72；B；增加CO的濃度（降低溫度或增大壓強）；＜；Y點對應的溫度和壓強都比X點高，溫度升高或壓強增大都會加快反應速率
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：35引用：3難度：0.6
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1．氫氣最早于16世紀被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達到平衡時，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經25s后達到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數值lgp與溫度的關系如圖所示。
①T℃時，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時的平衡常數Kp=（用平衡分壓代替濃度進行計算）Pa2。
②若只改變一個反應條件使Kp變大，則該條件是（填標號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應式為，一段時間后陰、陽兩極收集到的氣體質量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進行，半分鐘后，C 的物質的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59難度：0.6 -
3．將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時A的濃度c（A）=mol/L，反應開始前容器中的A、B的物質的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：162引用：26難度：0.3
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