CO2的转化和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法...

CO2的转化和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。

(1)热化学转化法。

CO2催化加氢合成CH4，其过程中主要发生下列反应：

反应Ⅰ：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

反应Ⅱ：CO(g)＋H2O (g)=CO2(g)＋H2(g)；ΔH＝＋2.8 kJ·mol－1

反应Ⅲ：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；ΔH＝－566.0 kJ·mol－1

则反应CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) 的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2)CO2催化还原法。

图1表示的是利用CO2的“直接电子传递机理”。在催化剂铜的表面进行转化。当有1 mol CO2反应时，直接传递的电子物质的量为________mol。

(3)CO2电化学催化重整法。

①图2表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图，CO2在Cu电极上可以转化为CH4，该电极反应的方程式为______________________，电解一段时间后，阳极区溶液pH减小，其原因是__________________。

②CO2与CH4在催化剂作用下合成乙酸，反应的化学方程式为________。

(4)CO2与丙烯通过金属杂多酸盐[CoxH(3－2x)PW12O40] 催化合成甲基丙烯酸。

①研究发现金属杂多酸盐中x对CO2转化率的影响如图3所示，由图3得出催化效果最好的金属杂多酸盐化学式是________。

②催化剂在温度不同时对CO2转化率的影响如图4所示，300 ℃催化效果远不如200 ℃　 和250 ℃的原因为__________________________________。

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CO2的转化和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。

(1)热化学转化法。

CO2催化加氢合成CH4，其过程中主要发生下列反应：

反应Ⅰ：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

反应Ⅱ：CO(g)＋H2O (g)=CO2(g)＋H2(g)；ΔH＝＋2.8 kJ·mol－1

反应Ⅲ：2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)；ΔH＝－566.0 kJ·mol－1

则反应CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) 的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2)CO2催化还原法。

图1表示的是利用CO2的“直接电子传递机理”。在催化剂铜的表面进行转化。当有1 mol CO2反应时，直接传递的电子物质的量为________mol。

(3)CO2电化学催化重整法。

①图2表示以KOH溶液作电解质溶液进行电解的示意图，CO2在Cu电极上可以转化为CH4，该电极反应的方程式为______________________，电解一段时间后，阳极区溶液pH减小，其原因是__________________。

②CO2与CH4在催化剂作用下合成乙酸，反应的化学方程式为________。

(4)CO2与丙烯通过金属杂多酸盐[CoxH(3－2x)PW12O40] 催化合成甲基丙烯酸。

①研究发现金属杂多酸盐中x对CO2转化率的影响如图3所示，由图3得出催化效果最好的金属杂多酸盐化学式是________。

②催化剂在温度不同时对CO2转化率的影响如图4所示，300 ℃催化效果远不如200 ℃　 和250 ℃的原因为__________________________________。

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“低碳经济”备受关注，研究和深度开发的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）是一种性能优良的光催化剂，能有效地将有机污染物转化为等小分子物质。图1为在的催化下，降解的示意图，则该反应的化学方程式为____________________________。

（2）将一定量的和通入一恒容密闭容器中发生反应：。

化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧的相关热化学方程式如下：

则反应的_______。

为了探究反应的反应速率与浓度的关系，起始时向恒容密闭容器中通入与，并使二者物质的量浓度均为，平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图：和。则与曲线相对应的是图中曲线________填“甲”或“乙”；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为________填字母。

（3）用稀氨水喷雾捕集最终可得产品。

在捕集时，气相中有中间体氨基甲酸铵生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中，分别在不同温度下进行反应：。实验测得的有关数据如下表：

氨基甲酸铵的分解反应是________填“放热”或“吸热”反应。在，此反应的化学平衡常数________。

在溶液中，反应的平衡常数。已知常温下的电离平衡常数，则的电离平衡常数________。

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“低碳经济”备受关注，研究和深度开发的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）是一种性能优良的光催化剂，能有效地将有机污染物转化为等小分子物质。图1为在的催化下，降解的示意图，则该反应的化学方程式为____________________________。

（2）将一定量的和通入一恒容密闭容器中发生反应：。

化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧的相关热化学方程式如下：

则反应的_______。

为了探究反应的反应速率与浓度的关系，起始时向恒容密闭容器中通入与，并使二者物质的量浓度均为，平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图：和。则与曲线相对应的是图中曲线________填“甲”或“乙”；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为________填字母。

（3）用稀氨水喷雾捕集最终可得产品。

在捕集时，气相中有中间体氨基甲酸铵生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中，分别在不同温度下进行反应：。实验测得的有关数据如下表：

氨基甲酸铵的分解反应是________填“放热”或“吸热”反应。在，此反应的化学平衡常数________。

在溶液中，反应的平衡常数。已知常温下的电离平衡常数，则的电离平衡常数________。

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

（1）在一定条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有：

CO2(g)＋H2(g)= CO(g)＋H2O(g)　　 △H1＝＋41KJ／mol

CO(g)＋2 H2(g)= CH3OH(g)　　　　 △H2＝－90KJ／mol

则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为__________________。

（2）在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2，发生反应CO2（g）＋3H2（g）=CH3OH（g）＋H2O（g）　 △H3<0．测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是__________________。

A．单位时间内有3n molH—H键断裂，同时又有2n mol O—H键断裂

B．混合气体的密度不随时间变化

C．体系中n（CO2）／n（H2）＝1∶1，且保持不变

D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变

②下列措施能使n（CH3OH）／n（CO2）增大的是__________________。

A．升高温度

B．恒温恒容下，再充入2molCO2、3molH2

C．使用高效催化剂

D．恒温恒容充入He（g）使体系压强增大

③计算该温度下此反应的平衡常数K＝__________________（保留3位有效数字）；若使K的值变为1，则应采取的措施是__________________。

A．增大压强　　 B．恒压加入一定量H2 C．升高温度　　 D．降低温度

（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL 0.1mol／LNa2CO3溶液完全捕捉0.44gCO2气体（溶液体积不变），所得溶液中c（HCO3－）＋c（CO32－）＋c（H2CO3）＝__________________mol／L

（4）被誉为改变未来世界的十大科技之一的燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，正以势不可挡之势挤入汽车工业和电力工业．写出甲醇燃料电池碱性电解质(铂为两极.电解液为KOH溶液)的负极电极反应：__________________

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

（1）在一定条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有：

CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　　 △H1＝＋41KJ/mol

CO(g)＋2 H2(g)CH3OH(g)　　　　 △H2＝－90KJ/mol

则由甲醇蒸气和水蒸气转化为CO2和H2的热化学方程式为___________________。

（2）在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2，发生反应

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 △H3<0．

测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是______________。

A．单位时间内有3nmolH—H键断裂，同时又有2nmolO—H键断裂

B．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化

C．混合气体的密度不随时间变化

D．体系中n(CO2)/n(H2)＝1∶1，且保持不变

②下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是__________。

A．升高温度B．恒温恒容下，再充入2molCO2、3molH2

C．使用高效催化剂　　　　　　 D．恒温恒容充入He(g)使体系压强增大

③已知该温度下此反应的平衡常数K=0.198，若使K的值变为1，应采取的措施是___________。

A．升高温度　　 B．降低温度　　 C．增大压强　　 D．恒压加入一定量H2

（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL0.1 mol/LNa2CO3溶液完全捕捉0.44gCO2气体（溶液体积不变），所得溶液中c(HCO3－)＋c(CO32－)＋c(H2CO3)＝__________mol/L

（4）用CO2和天然气可以制备CO和H2，CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。密闭容器中浓度均为0.1mol/L的CH4与CO2，在一定条件下反应，测得CH4 的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，则压强P1 ____P2（填“>”或“<”）。若P2=3MPa，则T°C时该反应的平衡常数Kp =_____MPa2（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。

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CH4和H2O在一定条件下, 可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2)，这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气，其能量变化如图:

（1）甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为_______；该反应只有在_____（填“高温”、“低温”或“常温”）才自发进行。

（2）下列有关甲烷水然气重整法制合成气的说法正确的是_____（填字母）。

A.相同条件下，该反应的逆反应更易发生

B.恒温恒容时充入一定量CO2，可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例

C.若反应的高效催化剂为A，则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂

D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar，平衡一定不移动

E.有副反应：H2O+COCO2+H2

（3）在恒容密闭容器中充入2mol的CH4和H2O(g)混合气体，且CH4和H2O(g)的物质的量之比为x，相同温度下测得H2平衡产率与x的关系如图所示。请问a、b两点比较（填“>”、“<”、“=”）；CH4的转化率a点____b点，a点CH4的浓度_____b点H2O(g)的浓度，氢气的产率a点_____b点。

（4）当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时，温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图，则压强由大到小的排序是_____；当T<450℃和T≥1000℃时，压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是_____________________。

（5）在下图左室充入1molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1)，恒温条件下反应建立平衡，测得CH4的转化率为50%，则其平衡常数为_________ 。

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CH4和H2O在一定条件下, 可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2)，这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气，其能量变化如图:

（1）甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为_______；该反应只有在_____（填“高温”、“低温”或“常温”）才自发进行。

（2）下列有关甲烷水然气重整法制合成气的说法正确的是_____（填字母）。

A.相同条件下，该反应的逆反应更易发生

B.恒温恒容时充入一定量CO2，可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例

C.若反应的高效催化剂为A，则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂

D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar，平衡一定不移动

E.有副反应：H2O+COCO2+H2

（3）在恒容密闭容器中充入2mol的CH4和H2O(g)混合气体，且CH4和H2O(g)的物质的量之比为x，相同温度下测得H2平衡产率与x的关系如图所示。请问a、b两点比较（填“>”、“<”、“=”）；CH4的转化率a点____b点，a点CH4的浓度_____b点H2O(g)的浓度，氢气的产率a点_____b点。

（4）当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时，温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图，则压强由大到小的排序是_____；当T<450℃和T≥1000℃时，压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是_____________________。

（5）在下图左室充入1molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1)，恒温条件下反应建立平衡，测得CH4的转化率为50%，则其平衡常数为_________ 。

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

（1）在一定条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的相关反应有：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H1=+41kJ/mol

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　 △H2=-90kJ/mol

则由CO2和H2转化为甲醇蒸气和水蒸气的热化学方程式为_________________。

（2）在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入2molCO2、3molH2，发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　 △H3<0。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________。

A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变

B.体系中n(CO2)/n(H2)=1：1，且保持不变

C.混合气体的密度不随时间变化

D.单位时间内有n molH-H键断裂，同时又n mol O-H键生成

②下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_________。

A.升高温度　　　　　　　　　　　　 B.恒温恒容充入He(g)

C.使用高效催化剂　　　　　　　　　　 D.恒温恒容下，再充入2molCO2、3molH2

③计算该温度下此反应的平衡常数K=_____(L/mol)2；若使K的值变为1，则应采取的措施是_______。

A.增大压强　　　 B.恒压加入一定量H2　　 C.降低温度　　　 D.升高温度

（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。用100mL 0.1mol/LNa2CO3溶液完全捕捉224mL（已换算为标准状况，溶液体积变化忽略不计）CO2气体，所得溶液中：

①c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=_________mol/L（填数字）。

②c(HCO3-)+2c(CO32-)=____________（用相关离子浓度表示）。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暧，研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：

___C+___K₂Cr₂O₇+___—___CO₂↑+ ___K₂SO₄+ ___Cr₂(SO₄)₃+___H₂O

①完成并配平上述化学方程式。

②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。

（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。

①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式________

②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为_____________________。

（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：

CO₂(g)+3H₂(g)（g）CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH

①该反应的平衡常数表达式为K_______。

②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的 ΔH_____0 (填 “>”、“<”或“ =” )。

③在同条件下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线 I、II对应的平衡常数大小关系为K_I_______K_II (填“>”、“<”或“ = ”)。

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