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向反應(yīng)體系中同時(shí)通入甲烷、氧氣和水蒸氣，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：
I．CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-802.6kJ/mol
II．CH₄（g）+O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=-322.0kJ/mol
III．CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H₃=+206.2kJ/mol
Ⅳ．CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H₄=+165.0kJ/mol
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）CH₄的燃燒熱△H______△H₁．（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在反應(yīng)初始階段，反應(yīng)II的反應(yīng)速率大于反應(yīng)III的反應(yīng)速率．比較反應(yīng)II的活化能E_II和反應(yīng)III的活化能E_III的大�。篍_II______E_III（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在1L固定容積密閉容器中投入1.8mol CH₄和3.6mol H₂O（g），若只發(fā)生反應(yīng)Ⅳ，測(cè)得CH₄、H₂O（g）及某一生成物的物質(zhì)的量濃度（c）隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化如圖所示[第9min前H₂O（g）的物質(zhì)的量濃度及第4min～9min之間X所代表生成物的物質(zhì)的量濃度變化曲線(xiàn)未標(biāo)出，條件有變化時(shí)只考慮改變一個(gè)條件）．
①0～4min內(nèi)，H₂的平均反應(yīng)速率υ（H₂）=______mol?^-1；
②反應(yīng)在5min時(shí)的平衡常數(shù)K=______；
③第6min時(shí)改變的條件是______；判斷理由是______；
④比較第5min時(shí)的平衡常數(shù)K_5min與第10min時(shí)平衡常數(shù)K_10min的大�。篕_5min______K_10min （填“＞”、“=”或“＜”），原因是______．

（15分）資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放，還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。

（1）以CO₂與NH₃為原料可合成化肥尿素[CO(NH₂)₂]。已知：

①2NH₃（g）＋ CO₂（g）＝ NH₂CO₂NH₄（s）     △H ＝ -159.47 kJ·mol^-1

②NH₂CO₂NH₄（s）＝ CO(NH₂)₂（s）＋ H₂O（g） △H ＝ +116.49 kJ·mol^-1

③H₂O（l）＝ H₂O（g）  △H ＝+88.0 kJ·mol^-1

試寫(xiě)出NH₃和CO₂合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                            。

（2）在一定條件下，二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下：

CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)  ΔH＜0

①向一容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量的CO₂和H₂，在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO₂：0.2mol·L^—1，H₂：0.8mol·L^—1，CH₄：0.8mol·L^—1，H₂O：1.6mol·L^—1，起始充入CO₂和H₂的物質(zhì)的量分別為          、           。CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為               。

②現(xiàn)有兩個(gè)相同的恒容絕熱（與外界沒(méi)有熱量交換）密閉容器I、II，在I中充入1 molCO₂,和4 molH₂，在II中充入1 mol CH₄和2 mol H₂ O(g) ，300℃下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是                 （填字母）。

A．容器I、II中正反應(yīng)速率相同

B．容器I、II中CH₄的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同

C．容器I中CO₂的物質(zhì)的量比容器II中的多

D．容器I中CO₂的轉(zhuǎn)化率與容器II中CH₄的轉(zhuǎn)化率之和小于1

（3）華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法，可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO₂零排放，其基本原理如圖所示：

①上述生產(chǎn)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化方式是        。

②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行碳酸鈣先分解為CaO和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為                ，陰極的電極反應(yīng)式為                           。

 

資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放，還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。（1）有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

6FeO(s)+CO₂(g)=2Fe₃O₄(s)+C(s) ，ΔH=—76.0 kJ·mol^-1，該反應(yīng)中每放出38 kJ熱量，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為        mol.

（2）在一定條件下，二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH＜0

①向一容積為2L的恒容密閉容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO₂0．2mol·L^—1，H₂0.8mol·L^—1， CH₄0.8mol·L^—1，H₂O1.6mol·L^—1，起始充CO₂和H₂的物質(zhì)的量分別為        、        。CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為       

②現(xiàn)有兩個(gè)相同的恒容絕熱（與外界沒(méi)有熱量交換）密閉容器I、II，在I中充人1 mot CO₂,和4 molH₂，在II中充人1 mol CH₄和2 mol H₂ O(g) , 300℃下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是    （填字母）。

A．容器I、II中正反應(yīng)速率相同

B．容器I、II中CH₄的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同

C．容器I中CO₂的物質(zhì)的量比容器II中的多

D．容器I中CO₂的轉(zhuǎn)化率與容器II中CH₄的轉(zhuǎn)化率之和小于1

（3）華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法，可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO₂零排放，其基本原理如圖所示：

①上述生產(chǎn)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化方式是           

②上述電解反應(yīng)在溫度小于900 ⁰C時(shí)進(jìn)行碳酸鈣先分解為CaO和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為            ，陰極的電極反應(yīng)式為           

 

資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放，還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。（1）有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：
6FeO(s)+CO₂(g)=2Fe₃O₄(s)+C(s) ，ΔH=—76.0 kJ·mol^-1，該反應(yīng)中每放出38 kJ熱量，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為       mol.
（2）在一定條件下，二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下：CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g) ΔH＜0
①向一容積為2L的恒容密閉容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO₂0．2mol·L^—1，H₂0.8mol·L^—1， CH₄0.8mol·L^—1，H₂O1.6mol·L^—1，起始充CO₂和H₂的物質(zhì)的量分別為       、       。CO₂的平衡轉(zhuǎn)化率為       
②現(xiàn)有兩個(gè)相同的恒容絕熱（與外界沒(méi)有熱量交換）密閉容器I、II，在I中充人1 mot CO₂,和4 molH₂，在II中充人1 mol CH₄和2 mol H₂ O(g) , 300℃下開(kāi)始反應(yīng)。達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是   （填字母）。

A．容器I、II中正反應(yīng)速率相同

B．容器I、II中CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同

C．容器I中CO2的物質(zhì)的量比容器II中的多

D．容器I中CO2的轉(zhuǎn)化率與容器II中CH4的轉(zhuǎn)化率之和小于1

（3）華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法，可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO₂零排放，其基本原理如圖所示：

①上述生產(chǎn)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化方式是           
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900 ⁰C時(shí)進(jìn)行碳酸鈣先分解為CaO和CO₂，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為           ，陰極的電極反應(yīng)式為