题目内容
利用光能和光催化剂，可将 CO2和 H2O(g)转化为 CH4和 O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。
(1)在0～30 小时内，CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为________；反应开始后的 12 小时内，在第________种催化剂作用下，收集的 CH4最多。
(2)将所得 CH4与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) 
CO(g)＋3H2(g)。该反应ΔH＝＋206 kJ·mol－1。
①画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的CH4和 H2O(g)充入 1 L 恒容密闭反应器中，某温度下反应达到平衡，平衡常数 K ＝ 27，此时测得 CO 的物质的量为 0.10 mol，求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802 kJ·mol－1。
写出由 CO2生成 CO 的热化学方程式____________________________________
(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ Ⅱ
(2)①
②91%
(3)CO2(g)＋3H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)＋2O2(g)
ΔH＝＋1008 kJ· mol－1
解析
个，左室溶液中
的变化量为________________。以下是一些烷烃的燃烧热(kJ/mol)数据，回答下列问题：
| 化合物 | 燃烧热 | 化合物 | 燃烧热 |
| 甲烷 | 891．0 | 正丁烷 | 2 878．0 |
| 乙烷 | 1560．8 | 异丁烷 | 2 869．6 |
| 丙烷 | 2 221．5 | 2-甲基丁烷 | 3 531．3 |
（1）已知：物质的能量越高越不稳定，根据表中的数据，比较正丁烷、异丁烷的热稳定性：正丁烷______异丁烷(填“>”、“＝”或“<”)。
（2）写出乙烷燃烧的热化学方程式：________________________
（3）相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量______(填“越多”、“越少”或“相同”)。
甲醇是一种用途广泛的化工原料。
（1）工业上常用下列两种反应制备甲醇：
①CO(g) + 2H2(g) 
CH3OH(g) ΔH1= -90．1KJ/mol
②CO2(g)＋ 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(l) ΔH2
已知：CO(g)+ H2O (g) ＝ CO2 (g) + H2 (g) ΔH3=-41．1 KJ/mol ③
H2O (l) ＝H2O (g) ΔH4=+44．0KJ/mol ④
则ΔH2＝
（2）实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇。在250℃下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度(mol?L-1)变化如下表所示：（前6min没有改变条件）
| | 2min | 4min | 6min | 8min | … |
| CO | 0．07 | 0．06 | 0．06 | 0．05 | … |
| H2 | x | 0．12 | 0．12 | 0．2 | … |
| CH3OH | 0．03 | 0．04 | 0．04 | 0．05 | … |
①x= 。
②250℃时该反应的平衡常数K值为： (不必化简)。
③若6min～8min只改变了某一条件，所改变的条件是 。
④第8min时,该反应是不是达到平衡状态 。(填“是”或“不是”)
⑤该合成反应的温度一般控制在240～270℃，选择此温度的原因是：Ⅰ．此温度下的催化剂活性高；Ⅱ． 。
（3）电解甲醇水溶液制氢的优点是需要的电压低，而且制得的氢气比电解相同物质的量的水多。写出电解甲醇水溶液的反应式为：阳极： 。
O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285．8 kJ/molⅠ．在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如下图所示，试回答下列问题：
（1）该合成路线对于环境保护的价值在于 。
（2）15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO2吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因 。
（3）CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H＝－725.5 kJ/mol、△H＝－285.8 kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式： 。
Ⅱ．将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：
2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：
| 投料比[n(H2) / n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
| 1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
| 2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
| 3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
（4）该反应的焓变△H 0，熵变△S 0（填＞、＜或＝）。
（5）用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。
（6）若以1.12 L·min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜 g。
汽车尾气中的NOx是大气污染物之一，科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。
（1）压缩天然气（CNG）汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)＋4NO2(g) 
4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H1＜0
②CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H2＜0
③CH4(g) ＋2NO2(g)N2(g) ＋CO2(g) ＋2H2O(g) △H3＝ 。（用△H1和△H2表示）
（2）在恒压下，将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③，在不同温度、不同投料比时，NO2的平衡转化率见下表：
| 投料比[n(NO2) / n(CH4)] | 400 K | 500 K | 600 K |
| 1 | 60% | 43% | 28% |
| 2 | 45% | 33% | 20% |
①写出该反应平衡常数的表达式K= 。
②若温度不变，提高[n(NO2) / n(CH4)]投料比，则K将 。（填“增大”、“减小”或“不变”。）
③400 K时，将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol，充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，平衡时NO2的体积分数 。
（3）连续自动监测氮氧化物（NOx）的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1
图1 图2
①NiO电极上NO发生的电极反应式： 。
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%（体积分数），若用甲烷将其完全转化为无害气体，处理1×104L（标准状况下）该尾气需要甲烷30g，则尾气中V(NO)︰V(NO2)=
（4）在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4，然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下，同时分别发生②③两个反应：并在t秒时测定其中NOx转化率，绘得图象如图2所示：
①从图中可以得出的结论是
结论一：相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二：在250℃-450℃时，NOx转化率随温度升高而增大，450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是
②在上述NO2和CH4反应中，提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
A．改用高效催化剂 B．降低温度 C.分离出H2O(g) D．增大压强
E．增加原催化剂的表面积 F．减小投料比[n(NO2) / n(CH4)]
H2O(l) ΔH="-57.3" kJ·mol-1,回答下列问题。