中科院一項最新成果實現(xiàn)了甲烷高效生產(chǎn)乙烯，甲烷在催化作用下脫氫，在氣相中經(jīng)自由基偶聯(lián)反應(yīng)生成乙烯，如圖1所示。
| 物質(zhì) | 燃燒熱（kJ/mol） |
| 氫氣 | 285.8 |
| 甲烷 | 890.3 |
| 乙烯 | 1411.5 |
2CH4（g）═C2H4（g）+2H2（g）△H=+202.5kJ/mol
2CH4（g）═C2H4（g）+2H2（g）△H=+202.5kJ/mol
。（2）在400℃時，向1L的恒容反應(yīng)器中充入1mol CH4，發(fā)生上述反應(yīng)，測得平衡混合氣體中C2H4的體積分數(shù)為20.0%．則在該溫度下，其平衡常數(shù)K=
0.25mol/L
0.25mol/L
。按化學平衡移動原理，在圖（a）中畫出該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強（p1＞p2）的關(guān)系曲線。（3）在制備C2H4時，通常存在副反應(yīng)：2CH4（g）?C2H6（g）+H2（g）。在常溫下，向體積為1L的恒容反應(yīng)器中充入1molCH4，然后不斷升高溫度，得到圖（b）。
①在200℃時，測出乙烷的量比乙烯多的主要原因是
在200℃時，乙烷的生成速率比乙烯的快
在200℃時，乙烷的生成速率比乙烯的快
。②在600℃后，乙烯的體積分數(shù)減少的主要原因是
在600℃后，乙烯開始分解為碳和氫氣
在600℃后，乙烯開始分解為碳和氫氣
。
（4）工業(yè)上常采用除雜效率高的吸收-電解聯(lián)合法，除去天然氣中的雜質(zhì)氣體H2S，并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，其裝置如圖3所示。
通電前，先通入一段時間含H2S的甲烷氣，使部分NaOH吸收H2S轉(zhuǎn)化為Na2S，再接通電源，繼續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣，并控制好通氣速率。裝置中右端碳棒為
陽
陽
極，左端碳棒上的電極反應(yīng)為 2H2O+2e-=2OH-+H2↑
2H2O+2e-=2OH-+H2↑
，右池中的c（NaOH）：c（Na2S） 基本不變
基本不變
（填“增大”、“基本不變”或“減?。?。【答案】2CH4（g）═C2H4（g）+2H2（g）△H=+202.5kJ/mol；0.25mol/L；在200℃時，乙烷的生成速率比乙烯的快；在600℃后，乙烯開始分解為碳和氫氣；陽；2H2O+2e-=2OH-+H2↑；基本不變
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：61引用：3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，中國科學院長春應(yīng)用化學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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