CO2和CH4均为温室气体，若得以综合利用，对温室气体整治具有重大意义。（1）已知：CO2...

CO2和CH4均为温室气体，若得以综合利用，对温室气体整治具有重大意义。

（1）已知：

CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）　 △H=+247．3kJ·mol-1

CH4（g）C（s）+2H2（g）　 △H=+75．0kJ·mol-1

反应2CO（g）C（s）+CO2（g）在_______能自发进行。

A、高温　　 B、低温　　 　　 C、任意温度　　 D、任意温度都不能

（2）合成甲醇的主要反应是CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。初始压强P1下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2，平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答：

①下列判断正确的是______

A、放热反应　　 P1>P2 B、放热反应　　 P1<P2

C、吸热反应　　 P1>P2 D、吸热反应　　 P1<P2

②200℃时，该反应的平衡常数K=_______（用含b的代数式表示）。若上述反应经过tmin达到平衡，则该时间段内氢气的平均反应速率为_______。

（3）实验室可用Na2CO3 与盐酸混合制备少量CO2。在25℃时，取10．6g Na2CO3 与盐酸混合所得的一组体积为1L 的溶液，溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示。则：

①根据图中数据，计算CO32－的水解常数K=____________________。

②pH = 6的溶液中：c（H2CO3）+ c（HCO3－）+ c（CO32－）_____（填＞、＜或＝）0.1 mol·L－1

（4）以甲烷为燃料的酸性燃料电池负极反应式：___________________________

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天然气是一种清洁的化石燃料，也是引起温室效应的一种物质。天然气的综合利用对节能减排、高效利用能源、减少二氧化碳排放有重大意义。作为化工原料，合成甲醇是天然气综合利用的重要途径。

CH4(g)+ CO2(g) 2CO(g)+ 2H2(g)△H=+247.3 kJ·mol—1　 　①

CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　 △H=+206.2 kJ·mol—1　　 ②

Ⅰ、合成甲醇的主要反应为：2H2(g)+ CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8 kJ·mol—1　

(1)该反应熵变△S________0(填“＞、＝或＜”)，该反应在______(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。

(2)生产过程中，合成气要循环，其目的是：________________________________。

(3)T℃下此反应的平衡常数为160。某时刻测得各组分的浓度如下，比较此时正、逆反应速率的大小：υ(正)________υ(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)

(4)在恒温恒容条件下，充入一定量的H2和CO，发生上述反应，则该反应达到平衡状态的标志有（__________________）

A.混合气体的密度保持不变　　　 B.混合气体的总压强保持不变

C.甲醇的浓度保持不变　　　　　　 D.υ正(H2)= υ逆(CH3OH)

(5)在恒温恒容条件下，要提高反应2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)中CO的转化率，可以采取的措施是（______________）

A.升温　　　　　　　　　　 B.加入催化剂　　　　　　 C.增加CO的浓度

D.增加H2的浓度　　　　 E.充入惰性气体　　　　　 F.分离出甲醇

Ⅱ、合成甲醇的另一反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 △H＝－akJ·mol－1(a＞0)。

在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生上述反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(6)下列措施中能使n(CH3OH )/n(CO2 )增大的是______(填编号)。

A.升高温度　　

B.恒温恒容下充入He(g)

C.将H2O(g)从体系中分离　　

D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2

(7)经计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20　 L2·mol—2。若改变条件_________(填选项)，可使K＝1。

A.增大压强　　 B.增大反应物浓度　　　　 C.降低温度　

D.升高温度　 E.加入催化剂

(8)10min内，用H2表示的该反应的化学反应速率为=_________mol·L—1·min—1

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CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)　　 ΔH=-75 kJ·mol−1

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 ΔH=-394 kJ·mol−1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)　　 ΔH=-111 kJ·mol−1

该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。

A．高温低压　　 B．低温高压　　 C．高温高压　　 D．低温低压

某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L−2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表：

①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。

A．K积、K消均增加　　　　　　　　　　 B．v积减小，v消增加

C．K积减小，K消增加　　　　　　　　　 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。

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CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：

（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g)　　 ΔH=-75 kJ·mol−1

C(s)+O2(g)=CO2(g)　　 ΔH=-394 kJ·mol−1

C(s)+1/2O2(g)=CO(g)　　 ΔH=-111 kJ·mol−1

该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。

A．高温低压　　 B．低温高压　　 C．高温高压　　 D．低温低压

某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L−2。

（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。

相关数据如下表：

①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。

A．K积、K消均增加　　　　　　　　　　 B．v积减小，v消增加

C．K积减小，K消增加　　　　　　　　　 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。

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“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

（1）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4（g）+ CO2（g）2CO （g）+ 2H2（g）

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

则该反应的ΔH=_________。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。

A.高温低压　　　　　　　　 B.低温高压　　　　　 C.高温高压　　　　　　　　 D.低温低压

②某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L-2。

（2）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c（HCO3−）∶c（CO32 -）=2∶1，溶液pH=____。（室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11），0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序为______________

（3）研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在_______极，该电极反应式是___________________________________

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“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

（1）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4（g）+ CO2（g）2CO （g）+ 2H2（g）

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

则该反应的ΔH=_________。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。

A.高温低压　　　　　　　　 B.低温高压　　　　　 C.高温高压　　　　　　　　 D.低温低压

②某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L-2。

（2）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c（HCO3−）∶c（CO32 -）=2∶1，溶液pH=____。（室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11），0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序为______________

（3）研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在_______极，该电极反应式是___________________________________

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CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

（1）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4（g）+ CO2（g）2CO （g）+ 2H2（g）

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

则该反应的ΔH=_________。分别在v L恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______（填“A” 或“B ”）。

（2）CO2可以被NaOH溶液捕获。

①若所得溶液pH=13，CO2主要转化为_______（写离子符号）；若所得溶液c（HCO3−）∶c（CO32−）=2∶1，溶液pH=___________。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）

②当2molCO2通入3molNaOH被吸收时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)________。

a．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO32−)＋c(HCO3-)＋c(OH－)

b．c(Na＋)>c(HCO3-)>c(CO32−)> c(OH－)>c(H＋)

c．3c(Na＋)＝2[c(CO32−)＋c(HCO3-) +c(H2CO3)]

（3）CO2辅助的CO—O2燃料电池，工作原理如图所示，固体介质中CO32— 可定向移动。电池的负极反应式：________________________________电池工作时需向某电极通入CO2以触发反应，该电极为_____________（填“甲”或“乙”）

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CO2是一种廉价的碳资源，CO2及碳的其他化合物综合利用具有重要意义

回答下列问题：

(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气：CH4(g)+C02(g) 2CO（g）+2H2（g）ΔH=+120kJ·mol-1有利于提高CH4平衡转化率的条件是_______(填标号)

A高温低压　　 B.低温高压　　 C.高温高压　　 D.低温低压

(2)以甲烷为燃料的新型燃料电池，目前已得到了广泛的研究，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：

电池的负极是_______(填“a”或“b”）电极，该极的电极反应式为____________________________

(3)CO2可以被NaOH溶液捕获，若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1，溶液pH=__________（室温下，H2CO3的K1=4×10-7，，K2=5×10-11)　 0.1mol/L NaHCO3溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序为_____________________________________

(4)已知25oC，H2SO3的Ka1=1.3×10-2Ka2=6.2×10-8，将SO2通入氨水中，当c（OH-）降至1.0×10-7mol/L时，溶液中 的c(SO32-)/c(HSO3-)=________________

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研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

（1）已知CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　　 △H＝＋248kJ·mol－1、△S＝310J •mol－1·K－1，该反应能自发进行的温度范围为____________________。

（2）在密闭恒容容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①工业生产时一般会选用P4和1250℃进行合成，请解释其原因_________________________。

②在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为_____，该温度下，反应的平衡常数为_____________________（保留3位有效数字）。

（3）CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2 (g)来制取

①在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定已达平衡状态的是____________________。

A．体系压强不再变化　　　　　　　　　　 B．H2、CO和H2O的物质的量之比为1:1:1

C．混合气体的密度保持不变　　　　　　 D．气体平均相对分子质量保持不变

②在某体积可变的密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和足量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动，达到新的平衡后，气体的平均摩尔质量为_____________________。

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研究CO2与CH4反应使之转化为CO 和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。

(1)已知该转化反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　 ΔH，为加快该反应的化学反应速率，应采用的有效措施有________________________________________________(填写两种)。

(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　 ΔH，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①由图可知，该反应的ΔH____________0 (填写“大于”或者“小于”)，P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为_________________________。

②工业生产时一般会选用P4和1250℃进行合成，请解释其原因______________________________。

③在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为_________________mol·L-1·min-1。

④1100℃的条件下，反应的平衡常数K的表达式为K=______________________，经计算K的数值为K=_____________(保留3位有效数字)，若要使K减小可采取的措施是_________________。

(3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取。

① 在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，可认定已达平衡状态的是_______________

A. H2、CO和H2O的物质的量之比为1:1:1　　　　　　 B.体系压强不再变化

C. 气体平均相对分子质量不变　　　　　　　　　　　　 D.混合气体的密度保持不变

② 在某密闭容器中同时投入四种物质，2min时达到平衡，测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2mol H2(g)和一定量的C(s)，如果此时对体系加压，平衡向_______(填“正”或“逆”)反应方向移动，达到新的平衡后，气体的平均摩尔质量为________________。

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