对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用，甲...

对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用，甲烷临氧耦合CO2重整反应有：

反应①：　　

反应②：　　

(l)CO燃烧的热化学方程式为　 △H=____kJ/mol

(2)一定条件下，将CH4与CO2以体积比1:1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应，下列能说明反应达到平衡状态的有____。

A．体系密度保持不变　　　　　　　　　　　　 B．容器中压强保持不变

C．H2和CO的体积比保持不变　　　　　　 D．每消耗lmolCH4的同时生成2mol CO

(3)重整反应中存在着副反应产生的积碳问题。加入少量的Na2CO3可不断消除积碳。请用化学方程式表示其反应过程：____，。

(4)已知甲烷临氧藕合CO2重整反应体系中还有反应③： 。在密闭容器中，重整反应①②③在1073K时催化下达到平衡，发现n(H2)/n(CO)<l，请从平衡移动的角度解释原因____。如果投料时增加氧气比例，下列预测可能错误的是____(填编号)。

A．氢气总产量减少　　　　 B．反应①的甲烷转化率升高

C．会产生副反应　　　　　 D．对反应②的平衡无影响

(5)温度对重整反应体系中反应物平衡转化率，平衡时氢气、一氧化碳和水的物质的量影响如图所示。若CH4与CO2的起始投料相等，则起始时n(CH4)=___mol，在1000K时反应③的平衡常数K为____

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对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用，甲烷临氧耦合CO2重整反应有：

反应（i）：2CH4(g)＋O2(g)2CO(g)＋4H2(g)　　 △H=－71.4kJ•mol-1

反应（ii）：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　　　　 △H=+247.0kJ•mol-1

（1）写出表示CO燃烧热的热化学方程式：_____。

（2）在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下进行反应（ii）：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)（不发生其它反应），CO2的平衡转化率如下表所示：

①下列能说明反应达到平衡状态是_____。

A.v正(CH4)=2v逆(CO)

B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)

C.容器内混合气体的总压强不再变化

D.容器内混合气体密度保持不变

②若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为tmin，则tmin内该反应的平均反应速率为：v(H2)=____（用含t的表达式表示）。

③达到平衡时，容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足：2n(CO)Ⅰ___n(CO)Ⅱ（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4：3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内，发生上述反应（i）：2CH4(g)＋O2(g)2CO(g)＋4H2(g)，测得CO的体积分数[ψ(CO)]与温度（T）的关系如图如示。

①T2℃时，CO体积分数最大的原因是____。

②若T2℃时，容器内起始压强为P0，平衡时CO的体积分数为20%，则反应的平衡常数KP=___（用平衡分压强代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

（4）2016年我国科研人员根据反应Na+CO2→Na2CO3+C（未配平）研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2，充电时“呼出”CO2。其放电时的工作原理如图所示，已知吸收的全部CO2中，有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管（MWCNT）电极表面，写出放电时正极的电极反应式：___。

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随着石油资源的日益枯竭，天然气的廾发利用越来越受到重视。CH4/CO2催化重整制备合成气(CO和H2)是温室气体CO2和CH4资源化利用的重要途径之一，并受了国内外研究人员的高度重视。回答下列问题：

（1）已知：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 △H1=+205.9 kJ·mol－1

②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　　 △H2=－41.2 kJ·mol－1

CH4/CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　　 △H

该催化重整反应的△H=______kJ·mol－1。要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为_____。

（2）向2L刚性密闭容器中充入2molCH4和2mol CO2进行催化重整反应，不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数()随温度变化如下表所示。

已知b>a>c，则T1______T2(填“>”“<”或“=”)。T1下该反应的平衡常数K=_______(mol2·L－2)

（3）实验硏究表明，载体对催化剂性能起着极为重要的作用，在压强0.03MPa，温度750℃条件下，载体对镍基催化剂性能的影响相关数据如下表：

由上表判断，应选择载体为_______(填化学式)，理由是________。

（4）现有温度相同的I、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器，均充入2mol CH4(g)和2 molCO2(g)进行反应，三个容器的反应压强分别为p1atm、p2atm、p3atm，在其他条件相同的情况下，反应均进行到tmin时，CO2的体积分数如图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ个容器中一定处于化学平衡状态的是_______。

（5）利用合成气为原料合成甲醇，其反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在一定温度下查得该反应的相关数据如下表所示：

该反应速率的通式为ν正=k正cm(CO)·cn(H2)(k正是与温度有关的速率常数)。由表中数据可确定反应速率的通式中n=____(取正整数)。若该温度下平衡时组别1的产率为25%，则组别1平衡时的v正=______(保留1位小数)。

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随着石油资源的日益枯竭，天然气的廾发利用越来越受到重视。CH4/CO2催化重整制备合成气(CO和H2)是温室气体CO2和CH4资源化利用的重要途径之一，并受了国内外研究人员的高度重视。回答下列问题：

（1）已知：①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 △H1=+205.9 kJ·mol－1

②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　　 △H2=－41.2 kJ·mol－1

CH4/CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)　　 △H

该催化重整反应的△H=______kJ·mol－1。要缩短该反应达到平衡的时间并提高H2的产率可采取的措施为_____。

（2）向2L刚性密闭容器中充入2molCH4和2mol CO2进行催化重整反应，不同温度下平衡体系中CH4和CO的体积分数()随温度变化如下表所示。

已知b>a>c，则T1______T2(填“>”“<”或“=”)。T1下该反应的平衡常数K=_______(mol2·L－2)

（3）实验硏究表明，载体对催化剂性能起着极为重要的作用，在压强0.03MPa，温度750℃条件下，载体对镍基催化剂性能的影响相关数据如下表：

由上表判断，应选择载体为_______(填化学式)，理由是________。

（4）现有温度相同的I、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器，均充入2mol CH4(g)和2 molCO2(g)进行反应，三个容器的反应压强分别为p1atm、p2atm、p3atm，在其他条件相同的情况下，反应均进行到tmin时，CO2的体积分数如图所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ个容器中一定处于化学平衡状态的是_______。

（5）利用合成气为原料合成甲醇，其反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在一定温度下查得该反应的相关数据如下表所示：

该反应速率的通式为ν正=k正cm(CO)·cn(H2)(k正是与温度有关的速率常数)。由表中数据可确定反应速率的通式中n=____(取正整数)。若该温度下平衡时组别1的产率为25%，则组别1平衡时的v正=______(保留1位小数)。

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CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。

I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。

（1） 已知：CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)　　 △H1=－283.0kJ·mol－1

H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)　　 △H2=－285.8kJ·mol－1

CH3OH(g)＋3/2 O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) △H3=－764.5kJ·mol－1

则CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g) △H=____________kJ·mol－1

（2）一定条件下,在容积为2L的密闭容器中充入1mol CO与2 mol H2合成甲醇 平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①在2 min时测得容器内甲醇的浓度为0.25 mol·L－1，则0－2 min内CO的平均反应速率为____mol·L－1·min－1，H2的转化率为____。

②由图判断P1_______P2(填“＞” 、“<” 或“=” ),理由是____________________________________

③该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=____

④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是____。(填写相 应字母)

A、使用高效催化剂　　　　 b、降低反应温度　　 c、增大体系压强

D、不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

Ⅱ、某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。

（3）原电池法:

该小组设计的原电池原理如右图所示。

该电池中右侧为________极，写出该电池负极的电极反应式 ____。

（4）电解法:

该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如右图所示。

写出开始电解时阳极的电极反应式____________________

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CO、SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法．

Ⅰ．甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张，利用CO可以合成甲醇．

（1）已知：CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)ΔH1=-283.0kJ·mol－1

H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol－1

CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-764.6 kJ·mol－1

请写出CO与H2合成甲醇蒸汽的热化学方程式____________________

（2）一定条件下，在溶剂为VL的密闭容器中充入a molCO与2a molH2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．

①该反应在A点的平衡常数K=_________________(用a和V表示)

②下列能说明反应达到平衡状态的是_____

A.v(CO)=v(H2)　　　　　　　　　　　　　　 B.混合气体的密度不变

C.混合气体的平均相对分子质量不变　　 D. c(CO)=c(H2)

③写出能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施_____________________________

Ⅱ．某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。

（3）原电池原理：该小组设计的原理示意图如左下图，写出该电池负极的电极反应式______。

（4）电解原理：该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图，写出开始电解时阳极的电极反应式________________。

（5）已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性，则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为________________________________(已知25℃时，H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2，Ka2=1×10-7)

高三化学填空题困难题查看答案及解析

CO、SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法．

Ⅰ．甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张，利用CO可以合成甲醇．

（1）已知：CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)ΔH1=-283.0kJ·mol－1

H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol－1

CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-764.6 kJ·mol－1

请写出CO与H2合成甲醇蒸汽的热化学方程式____________________

（2）一定条件下，在溶剂为VL的密闭容器中充入a molCO与2a molH2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．

①该反应在A点的平衡常数K=_________________(用a和V表示)

②下列能说明反应达到平衡状态的是_____

A.v(CO)=v(H2)　　　　　　　　　　　　　　 B.混合气体的密度不变

C.混合气体的平均相对分子质量不变　　 D. c(CO)=c(H2)

③写出能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施_____________________________

Ⅱ．某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。

（3）原电池原理：该小组设计的原理示意图如左下图，写出该电池负极的电极反应式______。

（4）电解原理：该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图，写出开始电解时阳极的电极反应式________________。

（5）已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性，则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为________________________________(已知25℃时，H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2，Ka2=1×10-7)

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(14分)CO、SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。

I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。

（2）一定条件下，在容积为VL的密闭容器中充入α mol CO与2a mol H2合成甲醇平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①P1＿＿P2(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是　　

②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=　　 (用a和V表示)

③该反应达到平衡时，反应物转化率的关系是:CO　　 H2(填“＞” 、“＜” 或“=” )

④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是　　 。(填写相应字母)

A、使用高效催化剂　　　　　　　

B、降低反应温度

C、增大体系压强

D、不断将CH30H从反应混合物中分离出来

E、增加等物质的量的CO和H2

Ⅱ、某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。

（3）原电池法:该小组设计的原电池原理如图所示。写出该电池负极的电极反应式 　 　　　 　 。

（4）电解法:该小组用Na2SO3溶液充分吸收S02得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸。原理如下图所示。

写出开始电解时阳极的电极反应式 　 　　　 　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

CO、SO2是大气污染气体，利用化学反应是治理污染的重要方法。

Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张，利用CO可以合成甲醇：CO+2H2CH3OH(g)。一定条件下，在容积为VL的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

(1)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。

①v逆(CO)=2v正(H2)

②c(CO)=c(CH3OH)

③混合气体的平均相对分子质量不变

④单位时间内生成2n mol H2的同时生成n mol CH3OH

(2)该反应在A点的平衡常数K_________(用a和V表示)。

(3)写出既能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施：________

Ⅱ.某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。

(4)原电池原理：该小组设计的原理示意图(如图1所示)，写出该电池正极的电极反应式_______。

(5)电解原理：该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸(原理如图2所示)。写出开始电解时阳极的电极反应式_______。

Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打，有着广泛的用途。用SO2可制Na2S2O3。某小组同学制备、预测并探究硫代硫酸钠的性质(反应均在溶液中进行)。

(6)分析SO2能制备Na2S2O3的理论依据是_________。

(7)用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因_________。

(8)探究2反应的离子方程式为_________。

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CO、SO2是大气污染气体，利用化学反应是治理污染的重要方法。

Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张，利用CO可以合成甲醇：CO+2H2CH3OH(g)。一定条件下，在容积为VL的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

(1)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。

①v逆(CO)=2v正(H2)

②c(CO)=c(CH3OH)

③混合气体的平均相对分子质量不变

④单位时间内生成2n mol H2的同时生成n mol CH3OH

(2)该反应在A点的平衡常数K_________(用a和V表示)。

(3)写出既能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施：________。

Ⅱ.某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。

(4)原电池原理：该小组设计的原理示意图(如图1所示)，写出该电池正极的电极反应式_______。

(5)电解原理：该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸(原理如图2所示)。写出开始电解时阳极的电极反应式_______。

Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打，有着广泛的用途。用SO2可制Na2S2O3。某小组同学制备、预测并探究硫代硫酸钠的性质(反应均在溶液中进行)。

(6)分析SO2能制备Na2S2O3的理论依据是_________。

(7)用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因_________。

(8)探究2反应的离子方程式为_________。

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