摘要：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.在不同催化剂作用下.CH4产量随光照时间的变化如图13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 种催化剂的作用下.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).该反应的△H=+206 kJ•mol-1. ①在答题卡的坐标图中.画出反应过程中体系的能量变化图 ②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器.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0.10mol.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) △H=-802kJ•mol-1 写出由CO2生成CO的热化学方程式 . 解析:本题考察化学反应速率的概念.计算及外界条件对反应速率对影响,反应热的概念和盖斯定律的计算,热化学方程式的书写,与化学平衡有关的计算,图像的识别和绘制. (1)由图像可以看出.反应进行到30小时时.催化剂Ⅲ生成的甲烷最多.其次是催化剂Ⅱ.催化剂Ⅰ生成的甲烷最少.因此VI.VII和VIII从大到小的顺序为VIII＞VII＞VI＞,同理由图像也可以看出.反应进行到12小时时.催化剂Ⅱ生成的甲烷最多.因此在第Ⅱ种催化剂的作用下.收集的CH4最多. (2)①由热化学方程式可知.该反应是吸热反应.即反应物的总能量小于生成物的总能量.因此反应过程中体系的能量变化图为. (3)由热化学方程式①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ•mol-1 ②CH4(g)+2O2(g) ===CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ•mol-1 ①-②得CO2(g)+3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1008 kJ•mol-1 答案:(1)VIII＞VII＞VI＞,Ⅱ (2)① ②91% (3)CO2(g)+3H2O(g) === CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △H=+1008 kJ•mol-1

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