钨（W）在高温下可缓慢升华。碘钨灯中封存的碘蒸气能发生反应：W(s) + I2(g) WI...

钨（W）在高温下可缓慢升华。碘钨灯中封存的碘蒸气能发生反应：W(s) + I2(g) WI2(g)，利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差，将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上。对于该过程的理解不正确的是

A. 工作时，电能转化为光能和热能

B. 工作时，在灯泡壁和灯丝上发生反应的平衡常数互为倒数

C. W(s) + I2(g) WI2(g) 为放热反应

D. 碘蒸气的作用是延长灯丝的使用寿命

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碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W(s)+I₂(g)WI₂(g)    ΔH＜0（温度T₁＜T₂）。下列说法正确的是

A．灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI₂(g)会分解出W，W重新沉积到灯丝上

B．灯丝附近温度越高，WI₂(g)的转化率越低

C．该反应的平衡常数表达式是

D．利用该反应原理可以提纯钨

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（16分） 化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

（1）利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为W(s)＋I2(g)WI2(g)。该反应在石英真空管中进行，如下图所示：

①该反应的平衡常数表达式K＝_______，若K＝1/2，向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量W(s)，反应达到平衡时I2(g)的转化率为__________。

②该反应的△H____0（填“＞”或“＜”），上述反应体系中可循环使用的物质____。

③能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_________（填序号）。

a．I2与WI2的浓度相等

b．W的质量不再变化

c．容器内混合气体的密度保持不变

d．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等

（2）利用“隔膜电解法”处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH，实验室中，以一定浓度的乙醛和Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。

①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入__________(填化学式)。

②电解池阳极区的电极反应式为_________________。

③在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3000 mg·L-1的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。

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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

（1）利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为W(s)＋I2(g)WI2(g) (I)。该反应在石英真空管中进行，如下图所示：

①反应(I)的平衡常数表达式K＝_______，若K＝，向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量W(s)，反应达到平衡时I2(g)的转化率为__________。

②反应(I)的△H____0（填“＞”或“＜”），上述反应体系中可循环使用的物质是_________。

③能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_________（填序号）。

a．I2与WI2的浓度相等

b．W的质量不再变化

c．容器内混合气体的密度保持不变

d．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等

（2）25℃时，NaHSO3的水解平衡常数＝1.0×10－12mol/L，则该温度下H2SO3HSO3－＋H＋的电离常数Ka＝____mol/L，若向H2SO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。用Na2SO3溶液吸收SO2的过程中，pH随n（SO32－）：n(HSO3－)变化关系如下表：

当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________。

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CCUS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO2资源化，产生经济效益。请回答下列问题：

（1）利用废气中的CO2为原料可制取甲醇。一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。

①已知：H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1；CH3OH(1)=CH3OH (g)　　 △H=+35.2kJ•mol-1；H2O(1)=H2O(g)　　 △H=+44kJ•mol-1。

则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H=___kJ•mol-1。有利于提高H2平衡转化率的条件是___(填选项字母)。

A.高温低压　　 B.低温高压　　 C.高温高压　　 D.低温低压

②某温度下，向体积为2L的容器中充入6molH2、4molCO2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，达到平衡时H2的转化率为50%，其平衡常数为___ (保留两位小数)。

③起始条件(T1℃、2L密闭容器)如表所示：

达到平衡时，该反应的平衡常数：K(I)___K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”，下同)；平衡时CH3OH的浓度：c(I)___c(Ⅱ)。

（2）CO2可用来合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)　 △H=-127.8 kJ•mol-1。0.1MPa下，按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生上述反应，不同温度(T)下平衡时的四种气态物质的体积分数(φ)如图所示：

①曲线b、c表示的物质分别为___、___(填化学式)。

②保持温度不变，在体积为VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3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2VL并保持不变，t2时重新达到平衡。请在图中画出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化趋势图象___。

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(14分)二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。

（1）国外学者提出的由CO2制取C的太阳能工艺如图所示

①“热分解系统”发生的反应为2Fe3O46FeO+O2↑，每分解lmolFe3O4转移电子的物质的量为　　 。

②“重整系统”发生反应的化学方程式为　　 。

（2）二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题，起始时以0.1MPa，n(H2)：n(CO2)=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：

①曲线b表示的物质为 　 (写化学式)。

②该反应的△H 　　 0(填：“>” 或“<”)

③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是　　 (列举l项)。

（3）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。

①该工艺中能量转化方式主要有　　 (写出其中两种形式即可)。

②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为　　 。

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二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。

(1)国外学者提出的由CO2制取C的太阳能工艺如图所示：

①“热分解系统”发生的反应为2Fe3O46FeO+O2↑，每分解lmolFe3O4转移电子的物质的量为 ___________ 。

②“重整系统”发生反应的化学方程式为____________。

(2)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题，起始时以0.1MPa，n(H2)：n(CO2)=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)　 △H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：

①曲线b表示的物质为 _______ (写化学式)。

②该反应的△H ________0 (填：“>” 或“<”)。

(3)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：

①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化，所发生反应为：2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2n)H2O═2n CuSO4+(2-2n)H2SO4。从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为____；每吸收标准状况下11.2L SO2，被SO2还原的O2的质量为 _____g

②利用如图所示电化学装置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式______。

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二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。

（1）国外学者提出的由CO2制取C的太阳能工艺如图1所示

①“热分解系统”发生的反应为2Fe3O4 6FeO + O2↑，每分解1molFe3O4 转移的电子数为_________。

②“重整系统”发生反应的化学方程式为_________________。

（2）二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题，起始时以0.1MPa，n(H2)∶n(CO2)=3∶1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2(g) +6H2(g) C2H4(g) + 4H2O(g) △H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示：

①曲线b表示的物质为__________(写化学式)。②该反应的△H ______0(填：“＞”或“＜”)

③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是____(列举1项)。

（3）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如题图3所示。

①该工艺中能量转化方式主要有________________(写出其中两种形式即可)。

②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为__________________________。

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