【推荐3】空气中CO₂含量的控制和CO₂资源利用具有重要意义。回答下列问题：
Ⅰ.利用CO₂制备甲醇
(1)利用铟氧化物催化CO₂、H₂制取甲醇：。将固定比例的CO₂、H₂混合气体以不同流速通过装有催化剂的反应管，CH₃OH选择性、CO₂转化率随气体流速变化曲线如图所示。

制取甲醇时，同时发生反应，气体流速分别为和，相同时间内生成的质量，前者___________后者(填“大于”“小于”或“等于”)。保持气体流速不变，反应管内温度从300℃升高到320℃，测得出口处和的物质的量均减小，可能的原因是___________。
(2)催化加氢制甲醇过程中的主要反应有：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
①反应ⅲ的___________，反应ⅲ___________正向自发进行(填标号)。
A．任何温度下都能             B．任何温度下都不能
C．高温下能             D．低温下能
②已知反应ⅰ的速率方程为，，，均为速率常数且只与温度有关，x为物质的量分数。则反应ⅰ用物质的量分数表示的平衡常数___________(用、表示)。
③反应ⅲ在10MPa下，将H₂、CO按一定比例投料，恒压下平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。曲线c代表的物质为___________(填化学式)。温度为700K时，反应ⅲ的平衡常数___________(结果用分数表示)。

Ⅱ.萨巴蒂尔(Sabatier)反应合成甲烷
(3)空间站必须给航天员提供基本的生存条件，涉及氧气供给、二氧化碳清除、水处理等。电解水技术除用于供氧外，生成的氢气通过萨巴蒂尔反应，实现了二氧化碳的清除，同时将氢气转化为更安全的甲烷，反应原理为。在恒容密闭容器中加入等物质的量的CO₂和H₂，分压均为20kPa，一定温度下发生萨巴蒂尔反应，随着反应的进行，CO₂的物质的量的分数___________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。某时刻测得的分压为5kPa，若CH₄的反应速率，则同时刻___________(保留2位小数)。某时刻当测得的分压为4kPa时，该时刻反应的浓度商___________ (保留3位有效数字)。

【推荐1】乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体，可以由丁烷裂解制备。
主反应：，正丁烷
副反应：，正丁烷
回答下列问题：
(1)化学上，将稳定单质的能量定为0，生成稳定化合物时的释放或吸收能量叫生成热，生成热可表示该物质相对能量。下表为、下几种有机物的生成热：

物质	甲烷	乙烷	乙烯	丙烯	正丁烷	异丁烷
生成热			52	20

①表格中的物质，最稳定的是_______填结构简式。
②上述反应中，_______kJ/mol。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。
①下列情况表明该反应达到平衡状态的是_______(填代号)。
A.气体密度保持不变                      B.气体压强保持不变
C.反应热不变                                D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等
②为了同时提高反应速率和转化率，下列措施可采用的是_______(填代号)。
A.加入高效催化剂                 B.升高温度                    C.充入乙烷                    D.减小压强
(3)向密闭容器中充入丁烷，在一定条件(浓度、催化剂及压强等)下发生反应，测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时，随着温度升高，乙烯产率降低，可能的原因是_______(填代号)。

A．平衡常数降低

B．活化能降低

C．催化剂活性降低

D．副产物增多

(4)在一定温度下向恒容密闭容器中充入正丁烷，反应生成乙烯和乙烷，经过达到平衡状态，测得平衡时气体压强是原来的倍。
①内乙烯的生成速率为_______mol·L^-1·min^-1。
②上述条件下，该反应的平衡常数K为_______。
(5)丁烷空气燃料电池以熔融的为电解质，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为_______。

【推荐1】甲醇又称“木精”，是非常重要的化工原料。
（1）CO和H₂在高温、高压、催化剂条件下反应可制备甲醇。根据下表中相关化学键键能（键能是断裂1mol化学键时需要吸收的能量，或形成1mol化学键时释放的能量）数据，写出CO（CO分子中含有C=O）和H₂反应生成甲醇的热化学方程式______。

化学键	H-H	O-H	C-H	C-O	C=O
键能/KJ·mol-1	436	463	413	351	1076

（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH₃OH（g）HCHO(g)+H₂(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。

①该脱氢反应的ΔH___0（填“>”、“<”或“=”）
②600K时，Y点甲醇的V(正)___V(逆)（填“>”、“<”或“=”），判断依据是_____
③下列叙述不能说明该脱氢反应已经达到平衡状态的是_____。
A．c（CH₃OH）=c（HCHO）       B．HCHO的体积分数保持不变
C．v正（CH₃OH）=v逆（HCHO）     D．混合气体平均分子量保持不变
（3）一定条件下，甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。已知：常温下，弱电解质的电离平衡常数：Ka（CH₃COOH）=1.8×10^—5；Ka（HSCN）=0.13。常温下，将20mL0.10mol·L^—1CH₃COOH溶液和20mL0.10mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生CO₂气体体积V随时间t变化的示意图如下图所示：

①反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是_______，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^—）____ c（SCN^—）（填“>”、“<”或“=”）。
②常温条件下，将amol·L^-1的CH₃COOH与bmol·L^-1Ba（OH）₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba²⁺）=c（CH₃COO^—），用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_______。
（4）甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示，则通入a气体电极的电极反应式为___________。

【推荐2】参考下列图表和有关要求回答问题：

(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH₃OH(g)和H₂O(g)反应生成CO₂和H₂。右图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能 a的变化是_____ （填增大、减小、不变），反应热△H的变化是_____（填增大、减小、不变）。请写反应进程出CH₃OH(g)和H₂O(g)反应的热化学方程式_____。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是：
CH₃OH(g)+1/2O₂(g) CO₂(g)+2H₂(g) △H=c kJ/mol
又知H₂O(g) H₂O(l) △H=d kJ/mol。
则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____。
(3)以CH₃OH燃料电池为电源电解法制取ClO₂。二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①CH₃OH燃料电池放电过程中，通入O₂的电极附近溶液的pH_____，负极反应式为_____。
②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO₂。阳极产生 ClO₂的反应式为_____。
③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_____mol。

【推荐3】能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上通过煤的气化生成的CO和H₂合成甲醇，反应原理为：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)
(1)在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20mol H₂，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示。
①合成甲醇的反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。判断理由是_________。平衡常数K_A_____K_C(填“>”、“<”或“=”)。
②下列有关该反应的说法正确的是_____(填字母序号)。
A.当v(CO)_生成=2v_消耗(H₂) 时该反应达到平衡状态
B.其它条件不变，只改变CO和H₂的投料量，该反应的焓变发生改变
C.在反应过程中混合气体的密度和相对平均分子质量均不发生变化
D.使用催化剂可以减小反应的活化能
(2)下列措施可以提高甲醇产率的是________。
A.压缩容器体积
B.恒容条件下充入He，使体系总压强增大
C.将CH₃OH (g)从体系中分离
D.恒压条件下再充入10mol CO和20mol H₂
(3)甲醇一一空气燃料电池装置如图2所示。
①该电池甲电极的电极反应式为_________。
②若用此甲醇燃料电池电解200mL —定浓度NaCl与CuSO₄的混合溶液（电极为惰性电极，不参与反应），电极产生气体体积（标况下）与电解时间的关系图如图3所示，此溶液中硫酸铜的浓度为______mol/L。