题目

题型：专项题难度：来源：

利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O(g)转化为CH₄和O₂。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH₄产量随光照时间的变化如下图所示。  
(1)在0～30小时内，CH₄的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为________；反应开始后的12小时 内，在第一种催化剂的作用下，_________收集的CH₄最多。
(2)将所得CH₄与H₂O(g)通入聚焦太阳能反应器， 发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)===CO(g)+3H₂(g)。该反应的ΔH＝+206 kJ/mol。
①在坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)。
②将等物质的量的CH₄和H₂O(g)充入1 L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K＝27，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，求CH₄的平衡转化率__________(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知：CH₄(g)+2O₂(g) ===CO₂(g)+2H₂O(g)  ΔH＝-802 kJ/mol, 写出由CO₂生成CO的热化学方程式： ___________________________。

答案

(1)vⅢ＞vⅡ＞vⅠ；Ⅱ
(2)①  
②91%
(3)CO₂(g)＋3H₂O(g) === CO(g)＋3H₂(g)＋2O₂(g)　ΔH＝＋1 008 kJ/mol