回收和利用CO2是环境科学家研究的热点，是减轻温室效应危害的重要途径。(1)在太阳能的作用...

回收和利用CO2是环境科学家研究的热点，是减轻温室效应危害的重要途径。

(1)在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为_____________。

(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。合成乙烯的反应为

2CO2(g)+6H2(g)==CH2=CH2(g)+4H2O(g)　　 △H=akJ/mol

已知:

则a=________。

(3)T℃时。在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H<0，混合气体中CH3OH 的体积分数与氢气的物质的量的关系如图所示。图1中A、B、C 三点对应的体系。CO的转化率最大的是____(填字母)，判断理由是____________。

(4) 工业上也用合成气(H2和CO) 合成甲醇，反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　　 △H<0，在10L的恒容密团容器中充入H2和CO的物质的量分别为2mol和1mol，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。

①图2中S代表的物理量是_________。

②已知300℃时上述反应达到平衡时，CO 的平衡转化率为60% 若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH 若保持温度和容器休积不变，则平衡会_____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

(5)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下图所示：

①阳极区产生CO2的原因是________(用离子方程式表示)。

②利用平衡移动原理，简述CO32-在阴极区再生的原因____________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

回收和利用CO2是环境科学家研究的热点，是减轻温室效应危害的重要途径。

(1)在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为_____________。

(2)CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。合成乙烯的反应为

2CO2(g)+6H2(g)==CH2=CH2(g)+4H2O(g)　　 △H=akJ/mol

已知:

则a=________。

(3)T℃时。在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H<0，混合气体中CH3OH 的体积分数与氢气的物质的量的关系如图所示。图1中A、B、C 三点对应的体系。CO的转化率最大的是____(填字母)，判断理由是____________。

(4) 工业上也用合成气(H2和CO) 合成甲醇，反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)　　 △H<0，在10L的恒容密团容器中充入H2和CO的物质的量分别为2mol和1mol，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。

①图2中S代表的物理量是_________。

②已知300℃时上述反应达到平衡时，CO 的平衡转化率为60% 若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH 若保持温度和容器休积不变，则平衡会_____(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

(5)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生，其装置示意图如下图所示：

①阳极区产生CO2的原因是________(用离子方程式表示)。

②利用平衡移动原理，简述CO32-在阴极区再生的原因____________。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题．

（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应的化学方程式为　　　　　　　　 。

（2）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为2CO2 (g)+　 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g)　 △H几种物质的能量（在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量）如下表所示：

则△H=_______________

（3）在2L恒容密闭容器中充入2 moI CO2和nmol H2，在一定条件下发生（2）巾的反应，CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。

①X1_________X2（填“>”、“<”或“=”，下同），平衡常数KA_________KB。

②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10 min，则v(H2)=___________。

（4)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如下。

①b电极的名称是 　　　 　　 。

②产生丙烯的电极反应式为　 　　　　 　 。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。

（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如右图所示。总反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O。已知298K和101KPa条件下：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(l)　 △H＝－a kJ·mol－1；

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　 △H＝－b kJ·mol－1；

CH3OH(g)＝CH3OH(l)　　 △H＝－c kJ·mol－1，

则CH3OH(l)的标准燃烧热△H＝___________________。

（3）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃，合成乙烯反应为

2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g)　 △H<0

在恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2，在一定条件下发生反应，CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。

①平衡常数KA　　　　　　　　　　 KB

②T K时，某密闭容器发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

20~30 min间只改变了某一条件，根据上表中的数据判断改变的条件可能是

A．通入一定量H2　　　　　　　　 B．通入一定量CH2=CH2

C．加入合适催化剂　　　　　　　 D．缩小容器体积

画出CH2=CH2的浓度随反应时间的变化曲线。

（4）在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应

A．2CO2 (g)+　 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g)　　 △H< 0

B．2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　　 △H< 0

上图是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是

A．催化剂M的活性降低　　　　　　　　　　　 B．A反应的平衡常数变大

C．生成甲醚的量增加　　　　　　　　　　　　 D．B反应的活化能增大

（5）Na2CO3溶液也通常用来捕获CO2。常温下，H2CO3的第一步、第二步电离常数分别约为Ka1=4×10-7 ，Ka2=5×10-11，则0.5mol·L－1的Na2CO3溶液的pH等于　　　　　　　　　　 （不考虑第二步水解和H2O的电离）

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。

（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图1所示，其总反应的化学方程式为_________。

（2）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃．其合成乙烯的反应为2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H，几种物质的能量（在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量）如下表所示：

则△H=_________。

（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmol H2，在一定条件下发生（2）中的反应，CO2的转化率与温度、投料比[X= ]的关系如图2所示。

①X1_________X2（填“＞”、“＜”或“=”，下同），平衡常数KA_________KB．

②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v（H2）=_________。

（4）以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如图3。

①b电极的名称是_________；

②产生丙烯的电极反应式为_______________。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。

（l）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示，总反应的化学方程式为_________。

（2）工业上可用CO2和H2反应制得甲醇。在2×105Pa、300℃的条件下，CO2和H2反应生成甲醇和液态水，当消耗2molCO2时放出98kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。

（3）如利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2）, 其原理为：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中通入物质的量均为1mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应。CH4的平衡转化率与温度及压强（单位Pa）的关系如图所示：

①压强：P1_____P2（填“>”、“=”或“<”，下同) , y点：V正_______V逆。

②已知气体分压（P分）=气体总压（P总）×气体的体积分数。用气体分压代替平衡浓度可以得到平衡常数KP，求X点对应温度下反应的平衡常数KP=________。

（4）Na2CO3溶液也通常用来捕获CO2，发生如下反应：CO32-+CO2+H2O2HCO3-，用0.12mol/LNa2CO3溶液若吸收CO2一段时间后，溶液的pH=7，溶液中c(HCO3-)/c(CO32-)=10，则溶液中的c(CO32-) =__________。

（5）甲醇燃料电池（简称DMFC）可作为常规能源的替代品而备受关注。DMFC的工作原理如图所示：

①加入a物质的电极是电池的______（填“正”或“负”）极，其电极反应式为_______。

②常温下以该装置作电源，用情性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，当电路中通过0.4 mol 电子的电量时，两电极均得到0.14mol的气体。若电解后溶液体积为40L，则电解后溶液的pH=_____。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。

（l）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示，总反应的化学方程式为_________。

（2）工业上可用CO2和H2反应制得甲醇。在2×105Pa、300℃的条件下，CO2和H2反应生成甲醇和液态水，当消耗2molCO2时放出98kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。

（3）如利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2）, 其原理为：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中通入物质的量均为1mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应。CH4的平衡转化率与温度及压强（单位Pa）的关系如图所示：

①压强：P1_____P2（填“>”、“=”或“<”，下同) , y点：V正_______V逆。

②已知气体分压（P分）=气体总压（P总）×气体的体积分数。用气体分压代替平衡浓度可以得到平衡常数KP，求X点对应温度下反应的平衡常数KP=________。

（4）Na2CO3溶液也通常用来捕获CO2，发生如下反应：CO32-+CO2+H2O2HCO3-，用0.12mol/LNa2CO3溶液若吸收CO2一段时间后，溶液的pH=7，溶液中c(HCO3-)/c(CO32-)=10，则溶液中的c(CO32-) =__________。

（5）甲醇燃料电池（简称DMFC）可作为常规能源的替代品而备受关注。DMFC的工作原理如图所示：

①加入a物质的电极是电池的______（填“正”或“负”）极，其电极反应式为_______。

②常温下以该装置作电源，用情性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，当电路中通过0.4 mol 电子的电量时，两电极均得到0.14mol的气体。若电解后溶液体积为40L，则电解后溶液的pH=_____。

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二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。

（1）新的研究表明，利用太阳能可以将CO2分解制取炭黑，其原理如右图所示。该过程的能量转化形式为______，在整个过程中，FeO的作用是_________。

已知：

①2Fe2O4（s）=6FeO（s）+O2（g）　 ΔH=akJ/mol

②C（s）+O2（g）=CO2（g）　 ΔH=bKJ/mol　 则过程2的热化学方程式为________。

（2）一定温度下，在密闭容器中进行反应CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g） ΔH>0，下列说法正确的是________。

A.当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态

B.升高温度，加快反应速率，CO2的转化率降低

C.增大CO2的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大

D.平衡时CO、H2的体积分数不一定相等

（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应CO2（g）+3H2（g）CH3COOH（g）+H2O（g），CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。

①若从反应开始到A点需要10s，则V（H2）= _____。

②该反应的平衡常数表达式为______，若X1=3，则B点的K=___________。

③根据图像判断X1 ____X2（填“>”、“<”或“=”，下同），平衡常数KA ___KB。

④若在500K时，按X1投料，在恒压下进行，达到平衡状态，此时CO2的转化率______75%（填“>”、“<”或“=”）

（4）美国伊利诺大学芝加哥分校（UIC）的研究团队设计出一种突破性的新太阳能电池，能把大气中的二氧化碳转换成碳氢化合物（hydrocarbon）燃料，解决了现代社会的两大挑战：“减少大气的碳含量”以及“有效率地制造高密度能源”。右图是通过CO2和H2O作用制备CH3OH的原理示意图。

①a电极的名称_________，电极产物___________。

②b电极的电极反应为_________。

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CO2回收资源化利用是环保领域研宄的热点课题，

(1)在FeO催化下，以CO2为原料制取炭黑(C)的太阳能工艺如图1所示。

己知：①过程1生成lmolC(s)的反应热为△H1。

②过程2反应：Fe3O4(s)3FeO(s)+l/2O2(g)　　　 △H2。

上述以CO2为原料制取炭黑总反应的热化学方程式为____________，若该反应的△S<0，请判断

该反应是否为自发反应并说明理由___________________。

(2)以CO2为原料可以催化加氢合成低碳烯烃，利用CO2合成乙烯的反应方程式为：2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)　 △H3。在常压下，以 FeCoMnK/BeO 作催化剂，按n(CO2)： n(H2)=l：3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应。测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率影响情况如图2所示。

①下列说法不正确的是______________。

A. △H3<0；平衡常数：KM >KN

B.增加原催化剂的表面积，对平衡转化率无影响

C.生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)

D.若投料比改为n(CO2)：n(H2)=1：2，可以提高CO2的平衡转化率

E.若投料比不变，温度越低，反应一定时间后CO2的转化率越高

②250℃下，上述反应达平衡时容器体积为VL，则此温度下该反应的平衡常数为___________(用含a、V的代数式表示）。

③某温度下，n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线如图3所示。其它条件相同时，若容器的体积为其一半，画出0～t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线。______

(3)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能可将CO2电解转化为低碳烯烃，则电解生成丙烯时，阴极的电极反应为______________。

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CO2是主要的温室气体，也是一种工业原料。回收利用CO2有利于缓解温室效应带来的环境问题。

(1)我国科学家通过采用一种新型复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。

已知：2H2 (g)+O2 (g) =2H2O(l)　 ΔH = -571.6 kJ/mol

2C8H18(l)+25O2(g) =16CO2(g)+18H2O(l)　 ΔH = -11036 kJ/mol

25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成辛烷(以C8H18表示)和液态水的热化学方程式是_________。

(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理是：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)　 △H =-173.6 kJ/mol图是起始投料不同时，CO2的平衡转化率随温度的变化关系，m为起始时的投料比，即m=。m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为_________，理由是_________。

(3)在Cu/ZnO催化剂存在下，将CO2与H2混合可合成甲醇，同时发生以下两个平行反应：

反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　　　 ΔH1=-53.7 kJ/mol　

反应Ⅱ CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　　　 　ΔH2=+41.2 kJ/mol

控制一定的CO2和H2初始投料比，在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比)：

①对比实验1和实验3可发现：同样催化剂条件下，温度升高，CO2转化率升高， 而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因_______________；

②对比实验1和实验 2可发现：在同样温度下，采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低， 而甲醇的选择性却提高，请解释甲醇的选择性提高的可能原因____________。

③有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有_______。

a．使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂

b．使用Cu/ZnO纳米片做催化剂

c．降低反应温度

d．投料比不变，增加反应物的浓度

e．增大的初始投料比

(4)以纳米二氧化钛膜为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO2，电解，在阴极可制得低密度聚乙烯(简称LDPE)。

①电解时，阴极的电极反应式是_____________。

②工业上生产1.4×104 kg 的LDPE，理论上需要标准状况下______L 的CO2。

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