載人航天器是航天員賴以生存的空間，必須給航天員提供基本的生存條件，涉及氧氣再生，二氧化碳清除，水處理等。
（1）國際空間站處理CO2的一個(gè)重要方法是將CO2還原，發(fā)生薩巴蒂爾反應(yīng)，方程式如下：
CO2（g）+4H2（g）催化劑2H2O（g）+CH4（g）
薩巴蒂爾反應(yīng)生成的水可電解產(chǎn)生氧氣，實(shí)現(xiàn)氧再生。
①已知H2O（g）=H2O（l）ΔH=-44kJ/mol,H2的燃燒熱ΔH為286kJ/mol,CH4的燃燒熱ΔH為-890.6kJ/mol,則薩巴蒂爾反應(yīng)的ΔH -165.4kJ/mol-165.4kJ/mol。有利于薩巴蒂爾反應(yīng)的條件是 DD。
A.高溫高壓
B.低溫低壓
C.高溫低壓
D.低溫高壓
②在恒容密閉容器中加入CO2和H2，其分壓分別20kPa和40kPa,一定條件下發(fā)生薩巴蒂爾反應(yīng)。某時(shí)刻測得H2O（g）的分壓15kPa,CH4的反應(yīng)速率v（CH4）=1.2×10-6p（CO2）p4（H2）（kPa?s-1），則該時(shí)刻v（H2）=0.6kPa?s-10.6kPa?s-1。
（2）已知薩巴蒂爾反應(yīng)Ⅰ發(fā)生的同時(shí)也會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Ⅱ：
反應(yīng)ⅠCO2（g）+4H2（g）催化劑2H2O（g）+CH4（g）ΔH1
反應(yīng)ⅡCO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2=+41.2kJ/mol
將CO2和H2按體積比1：4混合（n總=5 mol），勻速通入裝有Ru/TiO2催化劑的反應(yīng)容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ反應(yīng)相同時(shí)間，CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性（選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比）隨溫度變化曲線分別如圖所示。
①a點(diǎn)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v正（a） ＞＞v逆（a）（填“＞*“-”或“＜“）。
②Ru/TiO2催化劑在較低溫度主要選擇 反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅰ（填“反應(yīng)Ⅰ”或“反應(yīng)Ⅱ”），試從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度分析其原因 催化劑降低反應(yīng)Ⅰ的活化能，對于反應(yīng)Ⅱ的活化能影響較小或無影響催化劑降低反應(yīng)Ⅰ的活化能，對于反應(yīng)Ⅱ的活化能影響較小或無影響。
③350℃～400℃溫度區(qū)間，CO2轉(zhuǎn)化率呈現(xiàn)減小的變化趨勢，其可能原因是 ABAB。
A.催化劑活性降低
B.平衡常數(shù)變小
C.副反應(yīng)增多
D.反應(yīng)活化能增大
④350℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器體積為5L，求該溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=625L2/mol2625L2/mol2。
催化劑
催化劑
【答案】-165.4kJ/mol；D；0.6kPa?s-1；＞；反應(yīng)Ⅰ；催化劑降低反應(yīng)Ⅰ的活化能，對于反應(yīng)Ⅱ的活化能影響較小或無影響；AB；625L2/mol2
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/9/22 5:0:8組卷：4引用：1難度：0.5
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)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(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，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(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號(hào)）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)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(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)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引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3
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