在某空間站氧循環(huán)系統(tǒng)中，涉及電解水，還有碳中和反應(yīng)（如下）：CO2（g）+4H2（g）?2H2O（g）+CH4（g）。按要求回答下列問(wèn)題。
（1）電解液態(tài)水制備1molH2（g）的反應(yīng)中，△H=+286kJ?mol-1，寫出H2（g）燃燒熱的熱化學(xué)方程式：H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-286kJ?mol-1H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-286kJ?mol-1。
（2）系統(tǒng)碳中和反應(yīng)的平衡常數(shù)（K）與反應(yīng)溫度（t）之間的關(guān)系如圖1所示。
①由圖1可推知：該反應(yīng)的△H ＜＜0（填“＞”或“＜”）；
②若系統(tǒng)碳中和反應(yīng)為基元反應(yīng)，且反應(yīng)的△H與活化能（Ea）的關(guān)系為|△H|＞Ea，在圖2中補(bǔ)充完成該反應(yīng)過(guò)程的能量變化示意圖 
。
③某小組模擬該反應(yīng)，t℃下，向容積為10L的密閉容器中通入5.2molCO2和0.9molH2，反應(yīng)平衡后測(cè)得容器中n（CH4）=0.2mol。則H2的轉(zhuǎn)化率為 88.89%88.89%，平衡常數(shù)的值為 64006400。
（3）在相同條件下CO2（g）與H2（g）還會(huì)發(fā)生不利于氧循環(huán)的如下副反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?H2O（g）+CH3OH（g）。在反應(yīng)器中按c（CO2）：c（H2）=1：4通入反應(yīng)物，在不同溫度、不同催化劑條件下，反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)，測(cè)得反應(yīng)器中CH3OH、CH4濃度（μmol?L-1）如表所示。
1
2
1
2
| 催化劑 | t=350℃ | t=400℃ | ||
| c（CH3OH） | c（CH4） | c（CH3OH） | c（CH4） | |
| A | 10.8 | 12722 | 345.2 | 41780 |
| B | 9.2 | 10775 | 34 | 39932 |
5.4
5.4
μmol?L-1?min-1；②若某空間站的生命保障系統(tǒng)實(shí)際選擇使用催化劑B和400℃的反應(yīng)條件，其理由是
相同催化劑，400℃的反應(yīng)速率更快；相同溫度時(shí)，催化劑B副產(chǎn)物濃度低，甲烷和甲醇的比例高
相同催化劑，400℃的反應(yīng)速率更快；相同溫度時(shí)，催化劑B副產(chǎn)物濃度低，甲烷和甲醇的比例高
。【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；熱化學(xué)方程式．
【答案】H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H=-286kJ?mol-1；＜；；88.89%；6400；5.4；相同催化劑，400℃的反應(yīng)速率更快；相同溫度時(shí)，催化劑B副產(chǎn)物濃度低，甲烷和甲醇的比例高
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；88.89%；6400；5.4；相同催化劑，400℃的反應(yīng)速率更快；相同溫度時(shí)，催化劑B副產(chǎn)物濃度低，甲烷和甲醇的比例高【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：83引用：1難度：0.3
相似題
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1．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲(chǔ)氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑，遇水能得到無(wú)色溶液并劇烈分解釋放出H2，請(qǐng)寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過(guò)程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
2．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問(wèn)題：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過(guò)程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測(cè)得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時(shí)，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時(shí)，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時(shí)=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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