我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CO2資源化利用對緩解碳減排壓力具有重要意義。在二氧化碳催化加氫制甲烷的反應(yīng)體系中，主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH1=-164.7kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2=+41.kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ：2CO（g）+2H2（g）?CO2（g）+CH4（g）ΔH3=-247.1kJ?mol-1
向恒壓、密閉容器中通入1molCO2和4molH2，平衡時體系內(nèi)CH4、CO、CO2的物質(zhì)的量（n）與溫度（T）的變化關(guān)系如圖所示。
（1）反應(yīng)Ⅰ～Ⅲ中，屬于吸熱反應(yīng)的是 ⅡⅡ（填反應(yīng)序號）。
（2）反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達式為 K=c（CH4）c2（H2O）c（CO2）c4（H2）K=c（CH4）c2（H2O）c（CO2）c4（H2）。
（3）蓋斯定律的重要價值是可以利用已知反應(yīng)的反應(yīng)熱求得未知反應(yīng)的反應(yīng)熱，利用上述反應(yīng)計算CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）的ΔH=+205.9 kJ?mol-1+205.9 kJ?mol-1。
（4）結(jié)合上述反應(yīng)，解釋圖中CO的物質(zhì)的量隨溫度的變化的原因：升高溫度時，反應(yīng)Ⅱ的平衡正向移動，反應(yīng)Ⅲ的平衡逆向移動，平衡的移動使CO的含量升高升高溫度時，反應(yīng)Ⅱ的平衡正向移動，反應(yīng)Ⅲ的平衡逆向移動，平衡的移動使CO的含量升高。
（5）在實際生產(chǎn)中為了提高甲烷的產(chǎn)量，選擇的反應(yīng)條件為較低溫度和使用合適的催化劑，從反應(yīng)原理角度說明選擇該反應(yīng)條件的理由：較低溫度可以使平衡正向移動較低溫度可以使平衡正向移動、合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率，同時提高反應(yīng)Ⅰ的選擇性合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率，同時提高反應(yīng)Ⅰ的選擇性。
c
（
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4
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【答案】Ⅱ；K=；+205.9 kJ?mol-1；升高溫度時，反應(yīng)Ⅱ的平衡正向移動，反應(yīng)Ⅲ的平衡逆向移動，平衡的移動使CO的含量升高；較低溫度可以使平衡正向移動；合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率，同時提高反應(yīng)Ⅰ的選擇性
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：64引用：6難度：0.6
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1．升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是（ ）
發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：31引用：4難度：0.7 -
2．催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是（ ?。?br />①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：90引用：3難度：0.5 -
3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應(yīng)式為．
②工作一段時間后，當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時，有個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5
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