二氧化碳的有效回收利用，既能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问...

二氧化碳的有效回收利用，既能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问题的双重意义。Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如图所示，回答下列问题：

（1）①Zn/ZnO在反应中循环使用，其作用是___。

（2）二甲醚是主要的有机物中间体，在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚：2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，=3时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如图所示。

合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳，合成时选用硅铝化合物做催化剂，硅铝比不同时，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如图所示。图中A点和B点的化学平衡常数比较：KA___KB(填“>、<、=”)。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：___。

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二氧化碳的有效回收利用，既能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问题的双重意义。Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如下图所示，回答下列问题：

(1)①从循环结果看，能量转化的主要方式是______________ ；

②反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)　 △H=_________kJ/mol。

③Zn/ZnO在反应中循环使用，其作用是__________________

(2)二甲醚是主要的有机物中间体，在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚：2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ， =3时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示。

①该反应的△H =______0(填“>”或“<”)。

②图中压强(P)由大到小的顺序是__________________。

③若在1L密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率对应下图中A点，则在此温度，该反应的化学平衡常数是___________(保留整数)。

④合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳，合成时选用硅铝化合物做催化剂，硅铝比不同时，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图所示。图中A点和B点的化学平衡常数比较：KA____KB(填“>、<、=”)。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：_______________________。

⑤上图是使用不同硅铝比化合物做催化剂制备二甲醚的能量变化示意图，其中正确且最佳的是__________。

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二氧化碳的有效回收利用，既能够缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题及环保问题的双重意义。请回答下列问题：

（1）CO2的电子式为___________。

（2）Zn/ZnO热化学循环还原CO2制CO的原理如下图：

①从循环结果看，能量转化的主要方式是_________________________________。

②反应2CO2(g)=2 CO(g) +O2(g)　　　 △H=___________kJ·mol－1。

（3）二甲醚是重要的有机中间体，在一定条件下利用CO2与H2可直接合成二甲醚：

2CO2(g)+6H2(B)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，当n(H2)/n(CO2)=3时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示。

①该反应的△H___________0(填“>”或“<")。

②上图中的压强(p)由大到小的顺序为___________。

③若在1L密闭容器中充入0.2molCO2和0.6molH2，CO2的平衡转化率对应上图中的A点，则在此温度下，该反应的化学平衡常数为___________(保留整数)。

④合成二甲醚过程中往往会生成一氧化碳，合成时选用硅铝混合物作催化剂，硅铝比例不同，生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。硅铝比与产物选择性如下图所示。

图中A点和B点的化学平衡常数比较：KA___________KB(填“>、=、<")。根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律：____________________________________________。

（4）利用电化学原理将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)的实验装置如下图所示。a电极的电极反应式为_________________________________。

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二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，对其有效的回收利用，不仅能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题和环保问题的双重意义。

(1)和经过催化重整可以得到合成气（和）；

①一定温度和压强下，由元素最稳定的单质生成纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。已知、、的标准摩尔生成焓分别为、、。则上述重整反应的________。

②其他条件相同，甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得转化率与温度变化关系如图Ⅰ，________（填“可能一定”或“一定未”）达到平衡状态理由是________。

(2)与可以用来生产尿素，其反应过程为：；

①时，在的密闭容器中充人和模拟工业生产。投料比，如图Ⅱ是平衡转化率与的关系。则图中点的平衡转化率_______。

②当时，若起始的压强为，水为液态，平衡时压强变为起始的。用平衡分压（分压=总压×物质的量分数）代替平衡浓度表示该反应的平衡常数________。

(3)以二氧化钛表面覆盖为催化剂，可以将和直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的变化情况如图Ⅲ所示。250-300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________。

②为了提高该反应中的转化率，可以采取的措施是________。

(4)纳米二氧化钛膜中的电对吸附并将其还原。以纳米二氧化钛膜为工作电极，以一定浓度的硫酸为介质，在一定条件下通入进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯，（简称）。电解时，最终转化为的电极反应式是________。

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党的十九大报告中多次提及“绿色环保”、“生态文明”，而 CO2 的有效利用可以缓解温室效应，解决能源短缺问题。

(1)某研究所的科研人员在新型纳米催化剂 Na－Fe3O4 和 HMCM－22 的表面，以 CO2 为碳源，与电解水产生的 H2 催化转化为高附加值的烃类化合物，其过程如图。

图中 CO2 转化为 CO 的反应为：CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g)　 ΔH1 = + 41 kJ•mol-1。已知：2CO2(g) + 6H2(g)=C2H4(g) + 4H2O(g)　　 ΔH2=－128 kJ•mol-1。图中 CO 转化为 C2H4 的热化学方程式是__________________　　 。

(2)甲醇是未来重要的绿色能源之一，在工业中常用 CO、H2 合成甲醇，其反应为：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　　 ΔH3 < 0

①为了探究浓度对反应速率的影响，200℃ 时在 10 L 恒容密闭容器中进行实验，测得的实验数据如下表所示：

该反应速率的通式为 v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通式中 m =_______、n =_____(取正整数)。实验发现，当实验 1 中 c(H2) = 0.25 mol•L－1时达到平衡，请计算该反应的平衡常数 K = _____。

②若将一定比例的 CO 和 H2 在装有催化剂的反应器中反应 12 小时，体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。

请判断温度为 470 K 时，图中 P 点 _________(填“是”或“不是”)处于平衡状态，490 K 之后，甲醇产率随温度升高而减小的可能原因为：_____、 _____。

(3)近年来，有研究人员用 CO2 通过电催化生成多种燃料，其工作原理如图所示。

①请写出 Cu 电极上产生 CH3OH 的电极反应式：_____________。

②如果Cu 电极上只生成 0.15 mol C2H4 和 0.30 mol CH3OH，则 Pt 电极上产生O2 的物质的量为 ___________mol。

③已知 HCOOH 为一元弱酸，常温下将 0.1 mol•L－1 HCOOH 溶液与 0.1 mol•L－1 NaOH 溶液按体积比 a : b混和(忽略溶液体积的变化)，混合后溶液恰好显中性，则 HCOOH 的电离常数 Ka=_____________(用含 a、b 的代数式表示)。

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充分利用碳的氧化物合成化工原料，既可以减少环境污染和温室效应，又能变废为宝。

Ⅰ．CO2的综合利用是解决温室效应及能源问题的有效途径。

(1)O2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知CH3OH、H2的燃烧热分别为△H1=-akJ·mol-1、△H2=-bkJ·mol-1，且1mol水蒸气转化为液态水时放出ckJ的热量。

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=___________kJ·mol-1。

(2)对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)．控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇产率的影响如图所示。由图可知获取CH3OH最适宜的温度是___________，下列有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的措施是___________。

A．使用催化剂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．增大体系压强

C．增大CO2和H2的初始投料比　　　　　　　　　　 D．投料比不变和容器体积不变，增加反应物的浓度

Ⅱ．CO是合成尿素、甲酸的原料。

(3)合成尿素的反应：2NH3(g)+CO(g)CO(NH2)2(g)+H2(g)△H=-81.0kJ·mol-1。

①T℃时，在体积为2L的恒容密闭容器中，将2molNH3和1molCO混合发生反应，5min时，NH3的转化率为80%。则0～5min内的平均反应速率为v(CO)=___________。

②已知：

则：K1___________126.5(填“＞”或“<”);其判断理由是___________。

(4)通过人工光合作用可将CO转化成HCOOH。

①已知常温下，浓度均为0.1mol·L-1的HCOOH和HCOONa混合溶液pH=3.7,则HCOOH的电离常数Ka的值为___________ (已知lg2=0.3)。

②用电化学可消除HCOOH对水质造成的污染，其原理是电解CoSO4、稀硫酸和HCOOH混合溶液，用电解产生的Co3+将HCOOH氧化成CO2。Co3+氧化HCOOH的离子方程式为___________;忽略体积变化，电解前后Co2+的浓度将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。

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“绿色”和“生态文明”是未来的发展主题，而CO2的有效利用可以缓解温室效应，解决能源短缺问题；

(1)在新型纳米催化剂 Na-Fe3O4，和HMCM-22的表面将CO2先转化为烯烃再转化为烷烃，已知CO2转化为CO的反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　　 △H=+41kJ/mol；

2 CO2 (g)+6H2(g)=C2H4(g)+4 H2O (g)　　　 △H=－128kJ/mol

则CO转化为C2H4的热化学方程式为______________________。

(2)用氨水捕捉烟气中的CO2生成NH4CO3。通常情况下，控制反应温度在35℃-40℃范围内的原因___________。

(3)有科学家提出可利用FeO吸收CO2，6FeO(s)+CO2(g)2Fe3O4(s)+C(s)　 K1(平衡常数)，对该反应的描述正确的是______

a．生成 1mol Fe3O4时电子转移总数为2NA

b．压缩容器体积，可增大CO2的转化率，c(CO2)减小

C．恒温恒容下，气体的密度不变可作为平衡的标志

d．恒温恒压下，气体摩尔质量不变可作为平衡的标志

(4)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H，一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1 molCO2和3mo1H2。在不同催化剂作用下发生反应I、反应II、反应II，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：

①活化能最小的为___________(填“反应I”、“反应II”、“反应III”)。

②b点反应速率v(正)___________v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。

③T4温度下该反应的衡常数___________(保留两位有效数字)

④CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示：则该反应为___________(放热反应、吸热反应)；P1___________P2(填“>”、“=”或“<”)

(5)用NaOH溶液吸收CO2所得饱和碳酸钠溶液可以对废电池屮的铅膏(主要成PbSO4)进行脱硫反应。已知Ksp(PbSO4)=1.6×10-8，Ksp(PbCO3)=7.4×10－14，PbSO4(s)+CO32－(aq)PbCO3(s)+SO42－(aq)，则该反应的平衡常数K=___________(保留两位有效数字)：若在其溶液中加入少量Pb(NO3)2晶体，则c(SO42－)：c(CO32－)的比值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

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“绿色”和“生态文明”是未来的发展主题，而CO2的有效利用可以缓解温室效应，解决能源短缺问题。

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

已知：反应1　 CH4(g)═C(s)+2H2(g)　　 △H1= +75kJ/mol

反应2　 2CO(g)═C(s)+CO2(g)　 △H2=－172kJ/mol

则该催化重整反应的△H=___kJ•mol-1。

(2)有科学家提出可利用FeO吸收CO2：6FeO(s)+CO2(g)2Fe3O4(s)+C(s)，对该反应的描述正确的是__。

A.增大FeO的投入量，利于平衡正向移动

B.压缩容器体积，可增大CO2的转化率，c(CO2)减小

C.恒温恒容下，气体的密度不变可作为平衡的标志

D.恒温恒压下，气体摩尔质量不变可作为平衡的标志

E.若该反应的△H﹤0，则达到化学平衡后升高温度，CO2的物质的量会增加

(3)为研究CO2与CO之间的转化，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)　 ∆H，测得压强、温度对CO的体积分数[φ(CO)%]的影响如图所示，回答下列问题：

①图中p1、p2、p3的大小关系是______，图中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是______。

②900℃、1.013MPa时，1molCO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为VL，CO2的转化率为___（保留一位小数），该反应的平衡常数K＝___。

③将②中平衡体系温度降至640℃，压强降至0.1013MPa，重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时，正反应速率______逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。

(4)在NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，所得溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=4：1，此时溶液pH=______。（已知：室温下，H2CO3的k1=4×10-7，k2=5×10-11。lg2=0.3）

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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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控制和治理CO2是解决温室效应及能源问题的有效途径。

(1)研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2 反应生成液态甲醇和液态水，该反应的热化学方程式为________________。

己知：H2(g)和CH3OH(l)的标准燃烧热分別为283.0 kJ • mol-1和726. 5kJ • mol-1

(2)已知：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)　　 △H，在两个固定容积均为2 L的密闭容器中以不同的氢碳比[]充入H2和CO2，CO2的平衡转化率a(CO2)与温度的关系如图所示。

①X_____________(填“大于”“小于”或“等于”) 2.0；

②若起始加入的CO2、H2的物质的量分別为1mol和2mol，计算P点时的K=____________，

③比较P点和Q点的化学平衡常数：KP______KQ(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_____________。

(3)以稀硫酸为电解质溶液，惰性材料为电极，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理如图所示。

①H+的移动方向是_____________(填从左至右或从右至左)；

②产生乙烯的电极反应式为____________________。

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