H2是一种重要的清洁能源。(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜，一步即获得合成氨原料和...

H2是一种重要的清洁能源。

(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜，一步即获得合成氨原料和合成液态燃料的原料。其工作原理如图所示（空气中N2与O2的物质的量之比按4：1计）。工作过程中，膜I侧所得=3，则膜I侧的电极方程式为________________________。

(2)已知: CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH2=-49.0kJ/mol，

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　 ΔH3= -41.1 kJ/mol，H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1，则ΔH1=_____________ kJ/mol，该反应自发进行的条件为_________。

A.高温　　　　　 B.低温　　　　 C.任何温度条件下

(3)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入1mol CO和2.2 mol H2，发生反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。

P1_______P2，判断的理由是____________________________。

(4)若反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L的密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化见下表所示：

①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_____(填字母)；

A.容器内压强保持不变　　　　　　　　　　　　 B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)

C.混合气体的相对分子质量保持不变　　 D.混合气体的密度保持不变

②若起始压强为P0 kPa，则在该温度下反应的平衡常数Kp=__________(kPa)-2。（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

③反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10min内H2的反应速率v(H2)= _______Pa/min。

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H2是一种重要的清洁能源。

(1)2018年我国某科研团队利用透氧膜，一步即获得合成氨原料和合成液态燃料的原料。其工作原理如图所示（空气中N2与O2的物质的量之比按4：1计）。工作过程中，膜I侧所得=3，则膜I侧的电极方程式为________________________。

(2)已知: CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH2=-49.0kJ/mol，

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　 ΔH3= -41.1 kJ/mol，H2还原CO反应合成甲醇的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1，则ΔH1=_____________ kJ/mol，该反应自发进行的条件为_________。

A.高温　　　　　 B.低温　　　　 C.任何温度条件下

(3)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入1mol CO和2.2 mol H2，发生反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。

P1_______P2，判断的理由是____________________________。

(4)若反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1L的密闭容器中发生，反应过程中各物质的物质的量随时间变化见下表所示：

①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是_____(填字母)；

A.容器内压强保持不变　　　　　　　　　　　　 B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)

C.混合气体的相对分子质量保持不变　　 D.混合气体的密度保持不变

②若起始压强为P0 kPa，则在该温度下反应的平衡常数Kp=__________(kPa)-2。（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

③反应速率若用单位时间内分压的变化表示，则10min内H2的反应速率v(H2)= _______Pa/min。

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氢气是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题：

（1）某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图所示(空气中N2和O2的物质的量之比为4：1）。上述过程中，膜I侧所得气体的物质的量之比为n(H2):n(N2)=3:1，则氧化作用的物质为_______________，膜Ⅱ侧发生的电极反应式为_________________

（2）用CO和H2合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) △H1

已知CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)　 △H2=-49.0kJ/mol

CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)　 △H3=-41.1kJ/mol

则△H1=________________

（3）向体积可变的密闭容器中充入1molCO和2.2molH2，在恒温恒压条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g)，平衡时，CO的转化率α(CO)随温度、压强的变化情况如图1所示。

①压强p1_____(填“＞”、“＜”或“＝”)p2；M点时，该反应的平衡常数Kp＝______(用平衡分压表示，分压=总压×物质的量分数)

②不同温度下，该反应的平衡常数的对数值lgK如图2，其中A点为506K时平衡常数的对数值，则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是_____________

（4）H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(l)，实验测得反应速率的表达式为v=k·cm（NO）·cn（H2）（k是速率常数，只与温度有关）。

①某温度下，反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。

由表中数据可知，m=_______，n=_______。

②上述反应分两步进行：ⅰ2NO(g)+2H2(g) ⇌N2(g)+H2O2(l)(慢反应)

ⅱH2O2(l)+H2(g) ⇌2H2O(l)(快反应)。下列说法正确的是_______

A. H2O2是该反应的催化剂　　　　　　 B. 总反应速率由反应ⅱ的速率决定

C. 反应ⅰ的活化能较高　　　　　　　　 D.反应ⅰ中NO和H2的碰撞仅部分有效

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H2是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题：

(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图甲所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4：1计)。上述过程中，膜I侧所得气体的物质的量之比n(H2)：n(N2)=3：1，则CH4、H2O与O2反应的化学方程式为______________________。

(2)用H2和CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH (g)　　 △H1。已知：CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H2=－49.0kJ·mol－1；CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)　 △H3=－41.1k J·mol－1．则△H1=___________ k J·mol－1。

(3)向容积可变的密闭容器中充入1 mol CO和2.2molH2，在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，平衡时，CO的转化率[α(CO)]随温度、压强的变化情况如图乙所示。

①压强：p1___________(填“>”<”或“=”)p2。

②M点时，H2的转化率为___________(计算结果精确到0.1%)，该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

③不同温度下，该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图丙所示，其中，A点为506K时平衡常数的对数值，则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是___________。

(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1)，实验测得反应速率的表达式为v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常数，只与温度有关)

①某温度下，反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。

由表中数据可知，m=___________，n=___________。

②上述反应分两步进行：i．2NO(g)+H2(g)==N2(g)+H2O2(1)(慢反应)；ii．H2O2(1)+H2(g)==2H2O(1)(快反应)。下列叙述正确的是___________(填字母)

A．H2O2是该反应的催化剂

B．反应i的活化能较高

C．总反应速率由反应ii的速率决定

D．反应i中NO和H2的碰撞仅部分有效

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低碳经济成为一种重要的生活理念，二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向.

(1)以与为原料合成尿素[化学式为的主要反应如下:

①　

②　

③　

则与合成尿素和液态水的热化学方程式为____________

(2)用催化加氢还可以制取二甲醚：

某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示。

①图中三点对应的平衡常数分别为,其三者大小的关系是____________.

②温度下，将和充入的密闭容器中，经过反应达到平衡，则内的平均反应速率_______，平衡常数的数值___________(列出计算式即可)。

(3)惰性材料做电极，电解强酸性的二氧化碳水溶液得到可得到多种燃料，其原理如图所示.则电解时，生成丙烯的电极反应式是___________________

(4)以为原料制取碳黑()的太阳能工艺如图所示。过程2中发生反应的化学方程式为；则过程1中每消耗 转移电子的物质的量为___________________.

(5)一定量溶于溶液中恰好得到 溶液，在常温下用的盐酸对其进行滴定，所得滴定曲线如图所示.点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是______________(的电离常数为、..)

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2016年，我国科研团队开创了以煤为原料合成气态烯烃的新途径。下列说法错误的是

A. 煤的气化和液化是物理变化

B. 煤的干馏是在隔绝空气条件下进行的

C. 大量燃烧煤炭是造成雾霾的重要原因

D. 发展“煤制油”工程可减少对石油产品的依赖

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乙醇是一种可燃性液体，按一定比例混合的乙醇汽油是一种新型清洁车用燃料，某科研机构研究利用CO2合成乙醇的方法：

（i）2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH1

原料气氢气

（ii）CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　　 ΔH2

回答下列问题：

（1）使用乙醇汽油（汽油用戊烷代替）燃料时．气缸工作时进行的反应较多，写出燃烧产生有毒气体CO、NO的所有反应的化学方程式：________________________。

（2）反应(i)中能够提高氢气转化率的措施有____。

A．增大压强　　　　 B．加催化剂　　　　 C．增大CO2的浓度　　　　 D．及时分离体系中的乙醇

（3）利用CO合成乙醇是目前工业生产较为成熟的工艺。已知下列热化学方程式：

（iii）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)　　 ΔH3

写出以CO(g)与H2(g)为原料合成乙醇的热化学方程式：___________________（焓变用H1、H3表示）。

（4）反应(ii)中的甲烷和水蒸气是在特定的催化剂表面上进行的，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

由此推知反应(ii)的焓变H2________0（填“>”、“=”或“<”）。某温度下，向容积为1 L的密闭容器中加入1 mol甲烷和1mol水蒸气，经过5h反应达到平衡状态，此时测得CH4的浓度变为0.5 mol/L。该温度下，反应(ii)的平衡常数K=__________________，反应开始至达到平衡时氢气的反应速率v(H2)=_________。

（5）机动车在改用乙醇汽油后，并不能减少氮氧化物的排放。使用合适的催化剂可使NO转化为氮气，实验测得NO转化为氮气的转化率随温度变化曲线如下图所示：

由图像可知，在没有CO情况下，温度超过775K，NO的转化率减小，造成这种现象的原因可能是___________________________；在NO和CO物质的量之比为1：1的情况下，应控制的最佳温度为__________________左右。

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甲烷是重要的气体燃料和化工原料。回答下列问题：

（1）已知CH4、CO、H2的燃烧热分别为akJ/mol、bkJ/mol、ckJ/mol。18g液态水转化为气态水吸热dkJ/mol。利用甲烷制备合成气的化学方程式CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 ΔH。

①ΔH=__kJ/mol。

②一定温度下，在恒容的密闭容器中发生上述反应，下列表示反应达到平衡状态的有___(填字母)。

A.v正(CH4)=v逆(H2O)

B.气体压强不再变化

C.单位时间每消耗1molCH4，同时产生3molH2

D.CH4与H2的物质的量之比为1∶3

（2）在某密闭容器中通入2molCH4和2molH2O(g)，在不同条件下发生反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)，测得平衡时CH4的体积分数与温度、压强的关系如图所示。

①p1___p2（填“＜”、“＞”或“=”），该反应为___（填吸或放）热反应。

②m、n、q三点的化学平衡常数大小关系为__。

③若q点对应的纵坐标为30，此时甲烷的转化率为___，该条件下的化学平衡常数Kp=___（用含有P1的表达式表示，Kp为以分压表示的平衡常数）。

（3）实验测定该反应的化学平衡常数Kp随温度变化的曲线是如图中的___（填a、b），理由是___。

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为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题，科学家借鉴自然界的光合作用原理，通过“人工” 光合作用合成了甲醇等液态燃料，因此甲醇又被称为液态太阳燃料。液态太阳燃料的合成及应用如下图所示。 请回答：

(1) 联系自然界的光合作用原理，并结合上述图示， 写出“人工”光合作用的化学方程式；______；在图示转化过程中，太阳能除了储存在甲醇中，还储存在_____中(填化学式)。

(2)图中热催化过程的反应原理为CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)△H。

已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H1= -483.6 kJ•mo1-1；

2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1352.86 kJ•mol-1

△H =_____________。

(3)实验室对热催化反应进行模拟探究：一定温度下，向容积均为2 L 的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)， 在不同催化剂X、Y 的催化下发生反应。测得5 min时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。

①该反应适宜选用的催化剂为__________(填“X'”或 “Y”)。

②T1K时，a点对应容器在0～5 min内的平均反应速率v(H2)=______；b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b______c(填“＞”“＜”或“=”)，原因为___________。

③T2K时，若反应前容器内的压强为p， 则该温度下反应的平衡常数KP=_________。 (KP为用分压表示的平衡常数)。

(4)我国化学家结合实验和计算机模拟结果，研究得出热催化反应的一种可能历程如图所示，其中自由基用“•”标出，过渡态用TS表示。

四个过渡态中对反应速率影响最大的是____，理由为____；该步骤的化学方程式为____。

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化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是

A. 煤炭经气化、液化和干馏等过程，可获得清洁能源和重要的化工原料

B. 利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，实现“碳”的循环利用

C. 日常生活中人们大量使用铝制品，是因为常温下铝不能与氧气反应

D. 神舟10 号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料是单晶硅

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