有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径，发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭...

有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径，发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料，经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程：

（1）以CO和CO2分别与H2为原料，在一定条件下均可合成甲醇（CH3OH）。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念：（用化学反应方程式表示）____________；

（2）下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下，0.5molCO2和1.5molH2反应得到甲醇蒸气，产率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式：_____________________。

②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.容器中气体密度不变

（3）如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：负极______。

（4）“催化还原”反应制乙二醇（HOCH2-CH2OH）原理如下：

CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g)　　 △H=-34kJ/mol

为探究实际生产的最佳条件，某科研小组进行了多方面研究，下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况，则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。

（5）草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸。H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________；草酸氢钾溶液中存在如下平衡：H2OH++OH-，HC2O4-H++C2O42-和___________；一定温度下，往CaC2O4饱和溶液[已知Ksp(CaC2O4=2.3×10-9)]中加入少量CaCl2固体，c(Ca2+)将_________，CaC2O4的溶解度将____________。（填“增大”“减小”或“不变”）

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利用化学反应原理研究化学反应有重要意义。

（1）CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1 molCO2和3molH2，此时压强为p0kpa，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①0~4min，H2的平均反应速率v(H2)=__mol·L−1·min−1。

②下列能说明该反应已达到平衡状态的是___。

A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)

B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1

C．恒温恒容下，气体的密度不再变化

D．恒温恒压下，气体的体积不再变化

③测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度均为0.5mol/L，则此时v（正）___v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。

④可逆反应的平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：分压=总压×物质的量分数，则该温度下Kp=___kPa-2（用含有p0的式子表示，保留1位小数)。

（2）工业中，CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。

反应A：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

反应B：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。

图为温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响

①由图可知温度升高时CO的产率上升，其主要原因可能是___。

②由图可知获取CH3OH最适宜的温度是___。下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有___(填字母)。

A．使用对反应A选择性更高的催化剂

B．压缩体积

C．增大CO2和H2的初始投料比

（3）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－92.4kJ·mol-1。在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得合成氨反应达到平衡时的有关数据如下。

则a+b___92.4（填“>”、“=”或“<”，下同），c3___2c1，2p2___p3，α1+α3___1。

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能源是人类生存和发展的重要支柱。研究和有效地开发新能源在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。

（1）已知下列热化学方程式：

① H₂(g)＋1/2O₂(g) ＝H₂O(g)  ΔH＝－241.8 kJ/mol

② C(s)＋1/2O₂(g) ＝CO(g)  ΔH＝－110.5 kJ/moL

则水煤气能源的制取原理：C(s)＋H₂O(g)＝H₂(g)＋CO (g)  ΔH＝kJ/moL

（2）研究活化能对于能源技术的革新有非常重大的实际意义。请认真观察下图，回答问题：

① 图中反应的ΔH＝________kJ/mol（用含有E₁、E₂代数式表示）。

② 已知热化学方程式：H₂(g)＋1/2O₂(g) ＝ H₂O(g)  ΔH＝－241.8 kJ/mol，该反应的活化能为167.2 kJ/mol，则其逆反应的活化能为________kJ/mol。

③ 图中虚线(II)与实线(I) 对于同一反应具有的意义：

________ 。

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我国目前要大力开发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源。下列有关做法与此不相符的是（　　 ）

A.回收废弃的饮料包装纸，制作成公园内的休闲长椅

B.大力开发丰富的煤炭资源，减少对石油的依赖

C.在西部和沿海地区兴建风力发电站，解决能源问题

D.推广电动，混合动力汽车，减少有害气体的排放

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能源是人类生存和发展的重要支柱。研究并有效地开发新能源在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知H2与CO反应生成CH3OH的过程如图所示：

CO的燃烧热△H2＝－bkJ·mol－1，CH3OH的燃烧热

△H3＝－ckJ·mol－1。请根据以上信息，回答下列有关问题：

（1）甲醇是一种（填“可”或“不可”）再生能源，甲醇的官能团的电子式是　　　　　　　　　　　 。

（2）CH3OH燃烧的热化学反应方程式为。

（3）H2的燃烧热△H=。

（4）一些化学键键能如下：C≡O为dkJ/mol；O=O为ekJ/mol；C=O为fkJ/mol。则由以上数据有b=

（用d、e、f的代数式表示）。

（5）H2和CO的混合气体nmol，充分燃烧共放出QkJ热量，则混合气体中H2和CO的物质的量之比为。

（6）CO与O2可以组成新型燃料电池，若该电池以Pt为电极，以KOH为电解质溶液，写出该燃料电池的正极反应式。

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能源是人类生存和发展的重要支柱。研究并有效地开发新能源在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知H2与CO反应生成CH3OH的过程如图所示：

CO的燃烧热△H2＝－b kJ/mol，CH3OH的燃烧热△H3＝－c kJ/mol。请根据以上信息，回答下列有关问题：

（1）甲醇是一种______(填“可”或“不可”)再生能源，甲醇的官能团的电子式是____________。

（2）CH3OH燃烧热的热化学反应方程式为___________________________________。

（3）H2的燃烧热△H=_______________________。

（4）一些化学键键能如下：C≡O为d kJ/mol；O=O为ekJ/mol；C=O为fkJ/mol。则由以上数据算出b=_______(用d、e、f的代数式表示)。

（5）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH＝﹣d kJ/mol，在一定温度下，将1mol CO(g)和2molH2(g)充入到体积为10L的密闭容器中，发生反应。经过5min达到平衡，此时容器内压强为反应前的0.8倍。则此时v逆（CH3OH）为____________，正反应放出的热量为__________________，CO的转化率为___________。

（6）煤燃烧的烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为NO(g)＋O3(g)=NO2(g)＋O2(g)　 ΔH＝－200.9kJ/mol，NO(g)＋1/2O2(g)=NO2(g)　 ΔH＝－58.2kJ/mol，SO2(g)＋O3(g)=SO3(g)＋O2(g)　 ΔH＝－241.6kJ/mol，反应3NO(g)＋O3(g)==3NO2(g)的ΔH＝________kJ/mol。

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现在和将来的社会，对能源和材料的需求是越来越大，我们学习化学就为了认识物质，创造物质，开发新能源，发展人类的新未来。请解决以下有关能源的问题：

（1）未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是：________

①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能

A．①②③④　　　 B．⑤⑥⑦⑧　　　 C．③⑤⑥⑦⑧　　　 D．③④⑤⑥⑦⑧

（2）运动会上使用的火炬的燃料一般是丙烷(C3H8)，请根据完成下列题目。

①已知11g丙烷(C3H8)在298K和101Kpa条件下完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为555kJ，请写出丙烷燃烧热的热化学方程式：_____________；

②以丙烷(C3H8)和空气为原料，稀硫酸为电解质溶液_____________(填能或不能)设计成池！

若能，则写出通入丙烷(C3H8)的那一极为：_____________极；氧气在_____________极发生反应。

若不能，则理由是：_____________。

③丙烷在一定条件下发生脱氢反应可以得到丙烯。

已知：C3H8(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)△H1=+156.6kJ·mol－1

CH3CH=CH2(g)→CH4(g)＋HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ·mol－1

则相同条件下，反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)＋H2(g)的△H=_______

（3）已知：H—H键的键能为436KJ/mol，H—N键的键能为391KJ/mol，根据化学方程式：N2+3H22NH3ΔH=-92.4KJ/mol，

①请计算出N≡N键的键能为_______________。

②若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中，通入1molN2和3molH2，充分反应后，恢复原温度时放出的热量_______________92.4KJ(填大于或小于或等于)。

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