题目内容
【题目】现将 2 mol 气体A 与 1 mol 气体B 充入一个体积不变的容器内，发生反应：2A+B C+3D+4E，达到平衡后气体A 的浓度减少一半，发现有液体生成，在相同的温度下测得反应 前后压强分别为 6.06×106 Pa 和 8.08×106 Pa，又测得反应共放出热量 Q kJ，下列说法正确的是( )
A. 该反应在任何温度下都可自发进行
B. 在上述平衡体系中再加入 1 mol A 和 0.5 mol B，平衡正向移动，A 的转化率增大
C. 该反应的热化学方程式为 2A(g)+B(g) C(g)+3D(l)+4E(g) ΔH= -Q kJ/mol
D. 上述反应达到平衡后，其他的条件不变的情况下，升高温度，压强一定增大
【答案】A
【解析】
恒温恒容条件下，反应前后气体总压强之比等于其物质的量之比，则反应后混合气体物质的量=
×3mol=4mol，达到平衡时A的浓度减小一半，说明A的物质的量减小一半，即有1molA反应，则有0.5molB反应，生成0.5molC、1.5molD、2molE，故D为液体、C和E为气体。
A．该反应的焓变小于0，熵变大于0；
B．在上述平衡体系中再加入1molA和0.5molB，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；
C．有1molA反应放出QkJ热量，则2molA完全反应放出2QkJ热量；
D．该反应中放出热量，则正反应是放热反应，反应前后气体压强增大，则反应前后气体物质的量之和增大。
恒温恒容条件下，反应前后气体总压强之比等于其物质的量之比，则反应后混合气体物质的量=×3mol=4mol，达到平衡时A的浓度减小一半，说明A的物质的量减小一半，即有1molA反应，则有0.5molB反应，生成0.5molC、1.5molD、2molE，故D为液体，C和E为气体。
A．该反应的焓变小于0，熵变大于0，则△G=△H-T△S＜0，该反应在任何温度下都可自发进行，选项A正确；
B．在上述平衡体系中再加入1molA和0.5molB，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即逆向移动，A的转化率减小，选项B错误；
C．有1molA反应放出QkJ热量，则2molA完全反应放出2QkJ热量，且反应前后压强之比为3：4，气体的物质的量之比为3：4，D应该是液体，其热化学方程式为2A（g）+B（g） C（g）+3D（l）+4E（g）△H=-2QkJ/mol，选项C错误；
D．该反应中放出热量，则正反应是放热反应，反应前后气体压强增大，则反应前后气体物质的量之和增大，升高温度平衡逆向移动，气体的物质的量减小，根据PV=nRT可以判断，压强不一定增大，选项D错误；
答案选A。
【题目】研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题：
Ⅰ.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有：
①C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ/mol
②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH=a kJ/mol
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表：
化学键 | C≡O | H－H | H－C | H－O |
E/(kJ/mol) | 1072 | 436 | 414 | 465 |
(1)则反应②中a=______。
(2)煤直接甲烷化反应C(s)＋2H2 (g)CH4(g)的ΔH为______kJ/mol，该反应在______(填“高温”或“低温”)下自发进行。
Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和2.5 mol H2，发生反应： 2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH=－128 kJ/mol，测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化率的影响如右图所示：
(3)图中低温时，随着温度升高催化剂的催化效率提高，但CO2的平衡转化率却反而降低，其原因是______。
(4)250℃时，该反应的平衡常数K值为______。
Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中，充入1 molCO2和3 molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ，测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p后/p前)如下表：
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
p后/p前 | 0.90 | 0.85 | 0.82 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
(5)反应前1小时内的平均反应速率v(H2)为______mol/(L·h)，该温度下CO2的平衡转化率为______。
Ⅳ.电解逆转化制乙醇
(6)科研人员通过反复实验发现：CO2可以在酸性水溶液中电解生成乙醇，则生成乙醇的反应发生在______极(填“阴”或“阳”)，该电极的反应式为______。