CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2 可以被NaOH溶液捕获，其基本过...

CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。

（一）CO2的化学捕获：

（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为___（写含碳粒子符号）。（室温下，H2CO3的Ka1=4.3×10﹣7；Ka2=5.6×10﹣11）

（2）固体氧化物电解池（SOEC）用于高温共电解CO/H2，既可实现CO2的减排又可高效制备合成气（CO/H2），其工作原理如图。写出电极A发生的电极反应式___。

（二）CO2的综合利用

（1）CO2与CH4经催化重整制得合成气：

反应Ⅰ．CH4（g）H+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）△H1

已知氢气、一氧化碳和甲烷的标准燃烧热（25℃）如表所示

则反应I的△H=___kJ•mol﹣1。

（2）用CO2催化加氢制取二甲醚的反应为：反应Ⅱ.2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g），在10L恒容密闭容器中，均充入2mol CO2和6moH2，分别以铱（Ir）和铈（Ce）作催化剂，反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α（CO2）随反应温度的变化情况如图1。

①根据图1，下列说法不正确的是___。

A．反应Ⅱ的△H＜0，△S＜0

B．用Ir和Ce作催化剂时，反应Ⅱ的活化能更低的是Ce

C．状态d时，v（正）＜v（逆）

D．从状态b到d，α（CO2）先增大后减小，减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动

②状态e（900K）时，α（CO2）=50%，则此时的平衡常数K=___。

③若H2和CO2的物质的量之比为n：1，900K时相应平衡体系中二甲醚的物质的量分数为x，请在图2中绘制x随n变化的示意图。_______

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CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。

（一）CO2的化学捕获：

（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为___（写含碳粒子符号）。（室温下，H2CO3的Ka1=4.3×10﹣7；Ka2=5.6×10﹣11）

（2）固体氧化物电解池（SOEC）用于高温共电解CO/H2，既可实现CO2的减排又可高效制备合成气（CO/H2），其工作原理如图。写出电极A发生的电极反应式___。

（二）CO2的综合利用

（1）CO2与CH4经催化重整制得合成气：

反应Ⅰ．CH4（g）H+CO2（g）⇌2CO（g）+2H2（g）△H1

已知氢气、一氧化碳和甲烷的标准燃烧热（25℃）如表所示

则反应I的△H=___kJ•mol﹣1。

（2）用CO2催化加氢制取二甲醚的反应为：反应Ⅱ.2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g），在10L恒容密闭容器中，均充入2mol CO2和6moH2，分别以铱（Ir）和铈（Ce）作催化剂，反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α（CO2）随反应温度的变化情况如图1。

①根据图1，下列说法不正确的是___。

A．反应Ⅱ的△H＜0，△S＜0

B．用Ir和Ce作催化剂时，反应Ⅱ的活化能更低的是Ce

C．状态d时，v（正）＜v（逆）

D．从状态b到d，α（CO2）先增大后减小，减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动

②状态e（900K）时，α（CO2）=50%，则此时的平衡常数K=___。

③若H2和CO2的物质的量之比为n：1，900K时相应平衡体系中二甲醚的物质的量分数为x，请在图2中绘制x随n变化的示意图。_______

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CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为______（写离子符号）；若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1，溶液pH=___________。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）

（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：

CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

则该反应的ΔH=_________。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______（填“A” 或“B ”）。

②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是________。

（3）O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

电池的负极反应式：________。

电池的正极反应式：6O2+6e−6O2−

6CO2+6O2−3C2O42−

反应过程中O2的作用是________。

该电池的总反应式：________。

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CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：

（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为______（写离子符号）；若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1，溶液pH=___________。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）

（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：

CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

则该反应的ΔH=_________。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______（填“A” 或“B ”）。

②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是________。

（3）O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

电池的负极反应式：________。

电池的正极反应式：6O2+6e−6O2−

6CO2+6O2−3C2O42−+6O2

反应过程中O2的作用是________。

该电池的总反应式：________。

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CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2 可以被NaOH溶液捕获，其基本过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。

（1）下列有关该方法的叙述中正确的是______。

a．能耗大是该方法的一大缺点

b．整个过程中，只有一种物质可以循环利用

c．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤

d．该方法可减少碳排放，捕捉到的 CO2还可用来制备各种化工产品

（2）若所得溶液 pH=13，CO2 主要转化为______（写离子符号）。已知 CS2与 CO2分子结构相似， CS2的电子式是______，CS2熔点高于 CO2，其原因是______。

（3）CO2 与 CH4 经催化重整，制得合成气：CH4（g）+CO2（g）→2CO（g）+2H2（g）-120kJ，补全下图中 CO2 与 CH4 催化重整反应的能量变化示意图（即，注明生成物能量的大致位置及反应热效应数值）_______________

（4）常温下，在 2L 密闭容器中，下列能说明该反应达到平衡状态的是______。

a．每消耗 16gCH4 的同时生成 4gH2

b．容器中气体的压强不再改变

c．混和气体的平均相对分子质量不发生改变

d.容器中气体的密度不再改变

反应进行到 10 min 时，CO2 的质量减少了 8.8 g，则 0～10 min 内一氧化碳的反应速率是______。

（5）按一定体积比加入 CH4 和 CO2，在恒压下发生反应，温度对 CO 和 H2 产率的影响如图所示。此反应优选温度为 900℃的原因是______。

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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3-)：c(CO32-)=2：1，溶液中由水电离出的c(H+)=__。(室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11)

（2）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，反应过程和在两种温度下CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示。

①已知图所示反应每消耗1molH2，热量变化是16.3kJ，则反应的热化学方程式为__。曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K1__K2(填“＞”或“=”或“＜”)。

②一定温度下，若此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是__。

a.容器中压强不变

b.H2的体积分数不变

c.c(H2)=3c(CH3OH)

d.容器中密度不变

e.2个C=O断裂的同时有3个H—H断裂

③一定比例的合成气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。

当温度为470K时，图中P点__(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是__。

（3）用二氧化碳可合成低密度聚乙烯(LDPE)。常温常压下以纳米二氧化钛膜为工作电极，电解CO2，可制得LDPE，可能的机理如图所示。

则过程I中阴极电极反应式__，工业上生产1.4×104g的LDPE，转移电子的物质的量为__。

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CO2是廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。

（1）CO2与CH4经催化重整反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成气。

已知上述反应中相关物质所含化学键键能数据如下：

①x=___。

②分别在恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，体积可变)中，加入CH4和CO2各1mol的混合气体，起始体积均为VL。相同温度下两容器中反应达平衡后吸收热量较多的是___ (填“A”或“B”)。保持A容器的体积和B容器压强不变，写出一种能使A、B两容器中各物质的体积分数相同的方法：___。

③某温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行反应，达到平衡时CO2的体积分数为，该温度下反应的平衡常数为___。

（2）CO2可以被NaOH捕获。所得溶液中含碳微粒的分布百分数随pH的变化如图所示。H2CO3的二级电离平衡常数Ka2=___。pH=5.4时，φ(A)：φ(B)=___。

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实现“低碳经济”的一项重要课题就是研究如何将CO2转化为可利用的资源。因此，研究CO2 的综合利用对“低碳社会”的构述构建具有重要意义。

（1）一定条件下CO2可以和铁反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，该反应的平衡常数（K）与温度（T）的关系如图甲所示：

①该反应的△H______0（填“＜”、“=”或“＞”）。

②下列措施，能使平衡时增大的是______（填序号）。

A．充入一定量的CO　　　　　　 B．升高温度　　　　　　 C．使用催化剂

③一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2，反应过程中CO2和CO的物质的量浓度与时间的关系如图乙所示。该反应的平衡常数K=_____________。

（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，图丙表示该反应过程中能量的变化。

①下列关于该反应的说法，正确的是______（填序号）。

A．△H＜0，△S＜0　　　 B．△H＞0，△S＜0　　　 C．△H＞0，△S＞0　 　　 D．△H＜0，△S＞0

②已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-143.0kJ•mol-1；

H2(g)+ O2(g)=H2O(l)　　 △H=-285.8kJ•mol-1。

写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式：________________________________。

③一种以甲醇为原料的燃料电池，使用合适的合金为电极，以氢氧化钠溶液、甲醇、氧气为原料，该电池负极的电极反应式为_______________________________。

（3）以CO2为原料还可以合成多种氮肥。

①工业上由CO2和NH3在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。起始以=5投料进行反应，达到化学平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为______________。

②将足量CO2通入饱和氨水中可制得碳铵（NH4HCO3)。已知室温下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Kal(H2CO3)=4.3×10-7，则 0.lmol/LNH4HCO3 溶液呈_________（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

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工业废气中的NO2、CO2对环境具有极大影响，利用化学反应原理对其处理，对构建“绿水青山”生态文明有重要意义。请回答下列问题:

(1)下列说法正确的是_________

A.CO2和NO2与水反应所得溶液均为弱酸

B.NO2在一定条件下能与NH3反应生成环境友好的物质

C.通过测定溶液的pH，一定能判断H2CO3和HNO2的酸性强弱

D.Na2CO3溶液中加入硫酸可生成CO2

(2)H2在催化剂存在下能与NO2反应生成水蒸气和氮气而消去工业尾气中NO2的污染，

已知:①N(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+133kJ/mol；②H2O(g)=H2O(1)ΔH=-44kJ/mol;③H2的燃烧热为285.8kJ/mol,该反应的热化学方程式为___________.

(3)CO2可在一定条件下转化为CH3OH。己知向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂和T1温度下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(1)+H2O(1) ΔH<O,10min时达到平衡状态，10min后改变温度为T2,生成物全部为气体，20min时达到平衡状态，反应过程中部分数据见表:

①前10min内的平均反应速率v(CO2)=_______，20min时H2的转化率为_______。

②在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度为T3,达平衡时H2的物质的量为3.2mol,则T2______T3(填“>”“<”或“=”)，在温度T2时，反应的化学平衡常数为______。

③在T1温度下,将容器容积缩小一倍，反应达平衡时CH3OH物质的量为____mol.和改变下列条件，能使H2的反应速率和转化率都一定增大的是____(填标号)。

A.在容积不变下升高温度

B.其它条件下不变，增加压强

C.在容积和温度不变下充入N2

D.在容积和温度不变下及时分离出CH3OH

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化学知识在生活中有重要意义，下列说法不正确的是

A．草木灰（含有K₂CO₃）水溶液可以用于洗涤油污

B．乙醇、乙酸和甲醛广泛应用于食品加工

C．捕获排放的CO₂能降低地球的温室效应

D．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

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