科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用, CO2可用来合成低碳烃。CO2(g) +4H2...

科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用, CO2可用来合成低碳烃。

CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) ΔH= a kJ/mol

(1)已知：①4H2（g）+ 2O2（g）=4H2O（g）　 △H=-967.2kJ/mol．

②CH4(g)　 + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ/mol．

请回答：①②这两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是__________________； a=____________kJ/mol。

(2)在体积为1L的密闭刚性容器中，充入4mol H2和1mol CO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。

①已知M点总压为1MPa，该反应在此温度下的平衡常数Kp=______MPa-2。(Kp是用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数。）

②欲增加二氧化碳的平衡转化率，可采取的措施有__________。

A．通入惰性气体　　　　　　　　　　　　 B．提高温度

C．增加二氧化碳浓度　　　　　　　　　 D．增加氢气浓度

③下列说法正确的是_________。

A．平衡常数大小：KN>KM

B．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃ 时CO2的平衡转化率可能位于点M1

C．图1中M点时，甲烷的体积分数为12.5%

D．当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

(3)新型高效的甲烷燃料电池工作时总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O。

①该电池的负极是___________(填a或b)，②负极电极反应式为___________；

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

Ⅰ．CO2可用来合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)　 △H=akJ/mol

请回答：

（1）已知：H2和CH2=CH的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol，且H2O(g)H2O(（1）△H=-44.0kJ/mol，则a=________kJ/mol。

（2）上述由CO2合成CH2=CH2的反应在________下自发进行(填“高温”或“低温”)。

（3）在体积为1L的恒容密闭容器中，充入3molH2和1molCO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是________。

A．平衡常数大小：KMN

B．其他条件不变,若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1

C．图1中M点时,乙烯的体积分数为7.7%

D．当压强或n(H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

（4）保持温度不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。___________

Ⅱ．利用“Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图3所示：

（5）放电时,正极的电极反应式为__________________。

（6）若生成的Na2CO3和C全部沉积在正极表面，当转移0.2mole-时，正极增加的质量为_______g。

（7）选用高氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是_____________________。

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

Ⅰ．CO2可用来合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)　 △H=akJ/mol

请回答：

（1）已知：H2和CH2=CH的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol，且H2O(g)H2O(（1）△H=-44.0kJ/mol，则a=________kJ/mol。

（2）上述由CO2合成CH2=CH2的反应在________下自发进行(填“高温”或“低温”)。

（3）在体积为1L的恒容密闭容器中，充入3molH2和1molCO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是________。

A．平衡常数大小：KMN

B．其他条件不变,若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1

C．图1中M点时,乙烯的体积分数为7.7%

D．当压强或n(H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

（4）保持温度不变,在体积为V L的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。___________

Ⅱ．利用“Na-CO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图3所示：

（5）放电时,正极的电极反应式为__________________。

（6）若生成的Na2CO3和C全部沉积在正极表面，当转移0.2mole-时，正极增加的质量为_______g。

（7）选用高氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是_____________________。

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

I. CO2可用来合成低碳烯烃。

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

请回答：

（1）已知：H2和CH2 =CH2的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol，且H2O(g)H2O(1) ΔH = -44.0 kJ/mol，则 a=____________kJ/mol。

（2）上述由CO2合成CH2 =CH2的反应在__________下自发进行（填“高温”或“低温”），理由是___________________。

（3）在体积为1 L的密闭容器中，充入3 mol H2和1 mol CO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是_________。

A.平衡常数大小：KM>KN

B.其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1

C.图1中M点时，乙烯的体积分数为7.7%

D.当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

（4）保持温度不变，在体积为VL的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2) = 3∶1的投料比加入反应物，t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变，t2时重新达平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象_________。

II .利用“ Na—CO2”电池将CO2变废为宝。

我国科研人员研制出的可充电“ Na—CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图3所示：

（5）放电时，正极的电极反应式为______________________。

（6）若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2 mol e-时，两极的质量差为_________g。

（7）选用髙氯酸钠—四甘醇二甲醚做电解液的优点是___________________________（至少写两点）。

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

I. CO2可用来合成低碳烯烃。

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

请回答：

（1）已知：H2和CH2 =CH2的燃烧热分别是285.8kJ/mol和1411.0kJ/mol，且H2O(g)H2O(1) ΔH = -44.0 kJ/mol，则 a=____________kJ/mol。

（2）上述由CO2合成CH2 =CH2的反应在__________下自发进行（填“高温”或“低温”），理由是___________________。

（3）在体积为1 L的密闭容器中，充入3 mol H2和1 mol CO2，测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示。下列说法正确的是_________。

A.平衡常数大小：KM>KN

B.其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于点M1

C.图1中M点时，乙烯的体积分数为7.7%

D.当压强或n( H2)/n(CO2)不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

（4）保持温度不变，在体积为VL的恒容容器中以n(H2)∶n(CO2) = 3∶1的投料比加入反应物，t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变，t2时重新达平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象_________。

II .利用“ Na—CO2”电池将CO2变废为宝。

我国科研人员研制出的可充电“ Na—CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2，其工作原理如图3所示：

（5）放电时，正极的电极反应式为______________________。

（6）若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面，当转移0.2 mol e-时，两极的质量差为_________g。

（7）选用髙氯酸钠—四甘醇二甲醚做电解液的优点是___________________________（至少写两点）。

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科学家积极探索新技术对进行综合利用．

I.可用来合成低碳烯烃．

请回答：

已知：和的燃烧热分别是和，且，则 ______．

上述由合成的反应在______下自发进行填“高温”或“低温”，理由是______．

在体积为1L的密闭容器中，充入3mol 和1mol ，测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示．下列说法正确的是______．

A 平衡常数大小：

B 其他条件不变，若不使用催化剂，则时的平衡转化率可能位于点

C 图1中M点时，乙烯的体积分数为

D 当压强或 不变时均可证明化学反应已达到平衡状态

利用“”电池将变废为宝．

我国科研人员研制出的可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管为电极材料，总反应为放电时该电池“吸入”，其工作原理如图2所示：

放电时，正极的电极反应式为______．

若生成的和C全部沉积在电极表面，当转移 时，两极的质量差为______

选用髙氯酸钠四甘醇二甲醚做电解液的优点是______至少写两点．

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。

Ⅰ．CO2可用FeO 吸收获得H2。

i. 6FeO(s) +CO2(g)=2Fe3O4(s) +C(s) 　　 △Hl =－76.0 kJ·mol－1

ⅱ. C(s) +2H2O(g)=CO2(g) +2H2(g) 　　　 △H2 = +113.4 kJ·mol－1

（1）3FeO(s) +H2O(g)= Fe3O4(s) +H2(g) 　　　　 △H3 =_________。

（2）在反应i中，每放出38.0 kJ热量，有______g FeO被氧化。

Ⅱ．CO2可用来生产燃料甲醇。

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（3）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________________ mol·(L·min) －1。

（4）氢气的转化率＝________________________。

（5）该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)。

（6）下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。

A．升高温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．充入He(g)，使体系压强增大

C．再充入1 mol H2　　　　　　　　　　　　　　 D．将H2O(g)从体系中分离出去

（7）当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，则c1________c2的关系(填“＞”、“＜”或“＝”)。

III．CO2可用碱溶液吸收获得相应的原料。

利用100 mL 3 mol·L—1NaOH溶液吸收4.48 LCO2(标准状况)，得到吸收液。

（8）该吸收液中离子浓度的大小排序为___________________。将该吸收液蒸干，灼烧至恒重，所得固体的成分是_________(填化学式)。

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。请回答下列问题:

（1）已知: H2的燃烧热为285.8kJ/mol,C2H4的燃烧热为1411.0kJ/mol,且H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol,则CO2 和H2反应生成乙烯和水蒸气的热化学方程式为____________,上述反应在__________下自发进行(填“高温”或“低温”)。

（2）乙烯是一种重要的气体燃料，可与氧气、熔融碳酸钠组成燃料电池。写出该燃料电池负极的电极反应式:_______________________.

（3）在体积为1L的密闭容器中，充入3mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。

①平衡常数: KM__________KN (填“>”“<”或“=”)。

②下列说法正确的是_________(填序号)。

A.当混合气体密度不变时，说明反应达到平衡状态

B.当压强或n(H2)/n(CO2)不变时，均可证明反应已达平衡状态

C.当温度高于250℃时，因为催化剂的催化效率降低，所以平衡向逆反应方向移动

D.若将容器由“恒容”换为“恒压”，其他条件不变，则CO2的平衡转化率增大

③250℃时，将平衡后的混合气体(不考虑平衡移动) 通入300mL 3mol/L的NaOH溶液中充分反应，则所得溶液中所有离子的浓度大小关系为__________

④图中M点对应乙烯的质量分数为_____________。

（5）达平衡后，将容器体积瞬间扩大至2L并保持不变，平衡向_____移动(填“正向”“逆向”或“不”),容器内混合气体的平均相对分子质量______(填“增大”“减小”或“不变”)。

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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。请回答下列问题:

（1）已知: H2的燃烧热为285.8kJ/mol,C2H4的燃烧热为1411.0kJ/mol,且H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44.0kJ/mol,则CO2 和H2反应生成乙烯和水蒸气的热化学方程式为____________,上述反应在__________下自发进行(填“高温”或“低温”)。

（2）乙烯是一种重要的气体燃料，可与氧气、熔融碳酸钠组成燃料电池。写出该燃料电池负极的电极反应式:_______________________.

（3）在体积为1L的密闭容器中，充入3mol H2和1mol CO2,测得温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。

①平衡常数: KM__________KN (填“>”“<”或“=”)。

②下列说法正确的是_________(填序号)。

A.当混合气体密度不变时，说明反应达到平衡状态

B.当压强或n(H2)/n(CO2)不变时，均可证明反应已达平衡状态

C.当温度高于250℃时，因为催化剂的催化效率降低，所以平衡向逆反应方向移动

D.若将容器由“恒容”换为“恒压”，其他条件不变，则CO2的平衡转化率增大

③250℃时，将平衡后的混合气体(不考虑平衡移动) 通入300mL 3mol/L的NaOH溶液中充分反应，则所得溶液中所有离子的浓度大小关系为__________

④图中M点对应乙烯的质量分数为_____________。

（5）达平衡后，将容器体积瞬间扩大至2L并保持不变，平衡向_____移动(填“正向”“逆向”或“不”),容器内混合气体的平均相对分子质量______(填“增大”“减小”或“不变”)。

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科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。如用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2（g）＋2CO2（g） CH2＝CH2（g）＋4H2O（g） △H=a kJ/mol

（1）已知：①H2和CH2＝CH2的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ/mol和-1411kJ/mol

②H2O（g）= H2O（l）　 △H=-44 kJ/mol　 则a＝ 　　　　　　　　 kJ/mol。

（2）不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的是　 （填序号）。

①不同条件下反应，N点的速率最大

②温度低于250℃时，随温度升高乙烯的产率增大

③M点时平衡常数比N点时平衡常数大

④实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高 CO2的转化率

（3）若在密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2 和CO2，则图中M点时，产物CH2＝CH2的体积分数为　 　　　 ；若要进一步提高乙烯的体积分数，可采取的措施有 　　　　　　　　 。

（4）科学家开发了一种新型陶瓷（主要成分为Li4SiO4），在500℃时可高效吸收CO2，同时生成 Li2CO3；该材料在700℃时可再生循环。请写出表示该过程的化学方程式________。

（5）利用高温电解技术可将CO2转化为高热值的燃料CO:

电极a发生　　　　 （填“氧化”或“还原”）反应；电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　 。

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