研究CO、CO2的回收对减少碳的排放、改善生态环境和构建生态文明具有重要的意义。回答下列问...

研究CO、CO2的回收对减少碳的排放、改善生态环境和构建生态文明具有重要的意义。回答下列问题：

（1）已知：①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH=−99 kJ·mol−1

②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 ΔH=+41 kJ·mol−1

则反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH=_________。

（2）向容积相同的三个恒容密闭容器中分别通入一定量H2、CO，控制适当条件使其发生反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，反应中有关数据如下表所示：

反应从开始到达到平衡时，平均反应速率：容器A____容器C（填“＞”或“＜”，后同），容器B中CO的转化率____80%。

（3）①CO2和H2在一定条件下能发生如下反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)　ΔH<0。向一恒压密闭容器中充入1 mol CO2 和3 mol H2，容器中H2的平衡转化率α随温度、压强的变化如图所示。

X表示___（填“温度”或“压强”），状态A、B、C对应的平衡常数K(A)、K(B)、K(C)的相对大小顺序为_____。

②向M、N两个初始容积相同的密闭容器中各充入2 mol CO2 和6 mol H2，控制适当条件使其发生如下反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH<0。其中M为恒压容器，N为恒容容器，若维持两容器的温度相同，则平衡时混合气体平均相对分子质量较大的是______（填“M”或“N”）。

（4）用NaOH溶液做碳捕捉剂，在降低碳排放的同时也获得了重要的化工产品Na2CO3。常温下，若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c()∶c()=___________[K1(H2CO3)=4.4×10−7、K2(H2CO3)=5×10−11]，溶液中c(Na+)_______ c()+2c()（填“>”“<”或“=”）。

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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题：

I.CO可用于高炉炼铁，已知

Fe3O4(s)+4CO(g)====3Fe(s)+4CO2(g)　　　 △H1 =a kJ/ mol

3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4 (s)+CO2(g)　　 △H2=bkJ/mol

则反应Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=_________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)

Ⅱ.一定条件下，CO2和CO可以互相转化。

（1）某温度下，在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。

甲容器15min后达到平衡，此时CO2的转化率为75%。则0~15min内平均反应速率v(H2)= _________，此条件下该反应的平衡常数K=_________。

欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等，则ω、x、y、z需满足的关系是_________，且_________ (用含y的等式表示)。

（2）研究表明，温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g) C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)　 △H”中乙苯的平衡转化率影响如下图所示：

则△H_________ 0(填“>”“<”或“=”)，压强p1、p 2、p3从大到小的顺序是_________。

（3）CO可被NO2氧化：CO+NO2CO2+NO。当温度高于225℃时，反应速率v正=k正·c(CO)·c(NO2)、v逆=k逆·c(CO2)·c(NO)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度范围内，k正、k逆与该反应的平衡常数K之间的关系为_________。

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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题：

I.CO可用于高炉炼铁，已知

Fe3O4(s)+4CO(g)====3Fe(s)+4CO2(g)　　　 △H1 =a kJ/ mol

3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4 (s)+CO2(g)　　 △H2=bkJ/mol

则反应Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=_________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)

Ⅱ.一定条件下，CO2和CO可以互相转化。

（1）某温度下，在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)。

甲容器15min后达到平衡，此时CO2的转化率为75%。则0~15min内平均反应速率v(H2)= _________，此条件下该反应的平衡常数K=_________。

欲使平衡后乙与甲中相同组分气体的体积分数相等，则ω、x、y、z需满足的关系是_________，且_________ (用含y的等式表示)。

（2）研究表明，温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g) C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)　 △H”中乙苯的平衡转化率影响如下图所示：

则△H_________ 0(填“>”“<”或“=”)，压强p1、p 2、p3从大到小的顺序是_________。

（3）CO可被NO2氧化：CO+NO2CO2+NO。当温度高于225℃时，反应速率v正=k正·c(CO)·c(NO2)、v逆=k逆·c(CO2)·c(NO)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度范围内，k正、k逆与该反应的平衡常数K之间的关系为_________。

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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题：

Ⅰ.CO可用于高炉炼铁，已知

Fe3O4(s)+4CO(g)====3Fe(s)+4CO2　　　　 △H1=akJ/mol

3Fe2O3(s)+ CO(g)====2Fe3O4(s)+CO2(g)　　　 △H2=bkJ/mol

则反应Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=___________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)

Ⅱ.光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。工业上常利用废气CO2通过反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)　　 △H>0，制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压(pa)密闭容器中充入1 mol CO2与足量的碳发生上述反应，在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：

(1)①T℃时，在容器中若充入稀有气体，平衡___________移动(填“正向”“逆向”或“不”，下同)；若充入等体积的CO2和CO，平衡___________移动。

②CO体积分数为80%时，CO2的转化率为___________。

③已知：气体分压(p分)=气体总压×体积分数。T℃时用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数Kp=___________(用含p总的代数式表示)。

(2)研究表明，温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)△H”中乙苯的平衡转化率影响如下图所示：

则△H___________0（填“>”“<”或“=”)，压强p1、p2、p3从大到小的顺序是___________。

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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题：

Ⅰ.CO可用于高炉炼铁，已知：

Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g)　　 △H1=akJ/mol

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)　　 △H2= bkJ/mol

则反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=___kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。

Ⅱ.一定条件下，CO2和CO可以互相转化

（1）某温度下，在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)。

甲容器15min后达到平衡，此时CO2的转化率为75%。此条件下该反应的平衡常数K=___。

（2）研究表明，温度、压强对反应“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)⇌C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)　　 △H”中乙苯的平衡转化率影响如图所示：

则△H___0(填“>”“<”或“=”)，压强力p1、p2、p3从大到小的顺序是___。

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十九大报告指出，“建设生态文明是中华民族水续发展的千年大计”。控制和治理NOx、SO2、CO2是解决光化学烟算、减少酸雨和温室效应的有效途径，对构建生态文明有着极为重要的意义。回答下列问题:

(1)利用SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。

①SCR(选择催化还原NOx)工作原理:

尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为________,SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为__________。

②NSR(NOx储存还原)工作原理:

在储存过程中,NO发生的总化学反应方程式为__________

(2)双碱法除去SO2的工作原理:NaOH溶液Na2SO3溶液

过程①的离子方程式为_____;CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________.

(3)人工光合作用技术回收利用二氧化碳的工作原理:

a极为_______极,b极的电极反应式为______________。

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CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分CO、H2）.重整过程中部分反应的热化学方程式为：

①CH4（g）=C（s）+2H2（g）　 △H=+75.0 kJ/mol

②CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）　 △H=+41.0 kJ/mol

③CO（g）+H2（g）=C（s）+H2O（g）　　　　 △H=-131.0kJ/mol

（1）反应CO2（g）+CH4（g）=2CO（g） + 2H2（g）的△H=____________；

（2）固定n（CO2）= n（CH4），改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见下左图。

①同温度下CO2的平衡转化率____________（填“大于”或“小于”）CH4的平衡转化率，其原因是____________；

②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”（碳单质），造成催化剂中毒，高温下反应①能自发进行的原因是____________。

（3）一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如上右图所示，该反应的化学方程式为____________，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是____________。

（4）卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化，实现以废治废，其中涉及的一个反应是CaSO4 + Na2CO3=CaCO3 + Na2SO4，则达到平衡后，溶液中c（CO32-）/c（SO42-）=____________[用Ksp（CaSO4）和Ksp（CaCO3）表示]

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CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式为：　 ①CH4(g) = C(s) + 2H2(g)　 △H = +75.0 kJ·mol-1

②CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)　 △H = +41.0 kJ·mol-1

③CO(g) + H2(g) = C(s) + H2O(g)　　 △H = -131.0 kJ·mol-1

（1）反应CO2(g) + CH4(g) = 2CO(g) + 2H2(g)的△H= ___________。

（2）固定n(CO2)= n(CH4)，改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见下图。

①同温度下CO2的平衡转化率 ____________(填“大于”或“小于”)于CH4的平衡转化率，其原因是 __________________________。

②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”(碳单质)，造成催化剂中毒，高温下反应①能自发进行的原因是_________________。

（3）一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图所示，该反应的化学方程式为_____________________，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是__________。

（4）卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化，实现以废治废，其中涉及的一个反应是CaSO4 + Na2CO3 == CaCO3 + Na2SO4，则达到平衡后，溶液中c(CO32-)/c(SO42-) = __________。【用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示】

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CO、CO2是含碳元素的常见气体，也是参与碳循环的重要物质。研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）CO可用于炼铁，已知：

Fe2O3(s) + 3C(s)＝2Fe(s) + 3CO(g)　 ΔH1＝+489.0 kJ·mol－1；

C(s) +CO2(g)＝2CO(g)　 ΔH2＝+172.5 kJ·mol－1

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为______________________________。

（2）甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的CO和H2可制取甲醇，发生的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验室中，在1L恒容的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300℃和500℃反应，每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示：

①300℃和500℃对应的平衡常数大小关系为K300℃_________K500℃（填“>”、“=”或“<”）。

②下列关于该反应的说法正确的是______________（填选项字母,下同）

A．该反应在任何温度下都能自发进行

B．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动

C．温度一定时，压强不再随时间变化可以说明反应达到了平衡状态

D．使用高效催化剂，ΔH会增大

③300 ℃时，前10 min内，该反应的平均反应速率为v(H2)＝___mol/(L·min)。

④下列措施能够增大此反应中CO的转化率的是_________。

A. 充入CO气体　　　　　　　　 B. 升高温度　　

C. 使用优质催化剂　　　　　　 D. 往容器中再充入1 mol CO和2 mol H2

⑤500 ℃时，保持反应体系的温度不变，60min时再向容器中充入CH3OH气体和H2各0.4mol，反应将向___（填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）进行。再次达到平衡时的平衡常数为____________L2/mol2。

（3）以TiO2／Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见下图。当乙酸的生成速率主要取决于温度时，其影响范围是__________________。

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工业废气中的NO2、CO2对环境具有极大影响，利用化学反应原理对其处理，对构建“绿水青山”生态文明有重要意义。请回答下列问题:

(1)下列说法正确的是_________

A.CO2和NO2与水反应所得溶液均为弱酸

B.NO2在一定条件下能与NH3反应生成环境友好的物质

C.通过测定溶液的pH，一定能判断H2CO3和HNO2的酸性强弱

D.Na2CO3溶液中加入硫酸可生成CO2

(2)H2在催化剂存在下能与NO2反应生成水蒸气和氮气而消去工业尾气中NO2的污染，

已知:①N(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+133kJ/mol；②H2O(g)=H2O(1)ΔH=-44kJ/mol;③H2的燃烧热为285.8kJ/mol,该反应的热化学方程式为___________.

(3)CO2可在一定条件下转化为CH3OH。己知向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂和T1温度下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(1)+H2O(1) ΔH<O,10min时达到平衡状态，10min后改变温度为T2,生成物全部为气体，20min时达到平衡状态，反应过程中部分数据见表:

①前10min内的平均反应速率v(CO2)=_______，20min时H2的转化率为_______。

②在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度为T3,达平衡时H2的物质的量为3.2mol,则T2______T3(填“>”“<”或“=”)，在温度T2时，反应的化学平衡常数为______。

③在T1温度下,将容器容积缩小一倍，反应达平衡时CH3OH物质的量为____mol.和改变下列条件，能使H2的反应速率和转化率都一定增大的是____(填标号)。

A.在容积不变下升高温度

B.其它条件下不变，增加压强

C.在容积和温度不变下充入N2

D.在容积和温度不变下及时分离出CH3OH

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