过渡排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源．其中一种方...

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过度排放CO₂会造成温室效应，最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式________；

在合成塔中，若有2.2kgCO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式________。

（2）“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括________。

（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式________。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。

（4）工业上常以CO和H₂为主要原料，生产甲醇。

某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)；CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平  衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K=________；此时在B点时容器的体积V_B________10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间t_A________t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改变反应物用量情况下，为提高 CO转化率可采取的措施是（答出两点即可）。

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为解决“温室效应”日趋严重的问题，科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案，利用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。

已知：①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　　 △H1=+206.4kJ/mol

②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　　 △H2=-41.2kJ/mol

T1℃时，在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2，并测得该研究成果实验数据如下：

请回答下列问题：

(1)该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)　 △H=__。

(2)30s时CH4的转化率为__，20~40s，v(H2)=__。

(3)T2℃时，该反应的化学平衡常数为1.5，则T2__T1(填“>”“=”或“<”。)

(4)T1℃时反应③达到平衡的标志为__。

A．容器内气体密度不变

B．体系压强恒定

C．CO和H2的体积分数相等且保持不变

D．2v(CO)逆=v(CH4)正

(5)上述反应③达到平衡后，其他条件不变，在70s时再加入2molCH4和1molCO2，此刻平衡的移动方向为__(填“不移动”“正向”或“逆向")，重新达到平衡后，CO2的总转化率比原平衡__(填“大”“小”或“相等”)。

(6)由图可知反应在t1、t2、t3时都达到了平衡，而在t2、t4、t8时都改变了条件，试判断t2时改变的条件可能是__。若t4时降低温度，t5时达到平衡，t6时增大了反应物浓度，请补t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线___。

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碳和硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用，CO2的过渡排放会导致温室效应，而SO2 直接排放会对环境造成危害。

I．有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

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

② C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g）△H2=+113.4kJ/mol

则反应：3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g)的△H=_______。

II. SO2的尾气处理通常有以下几种方法：

（l）活性炭还原法

反应原理：恒温恒容时，2C(s)+2SO2(g)===S2(g)+2CO2(g)。反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:

①0～20min反应速率表示为v(SO2)=_________；

②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是________；

③4Omin时，平衡常数K=__________。

（2）亚硫酸钠吸收法

① Na2SO4溶液吸收SO2的化学方程式为______________；

② 常温下，当吸收至NaHSO3时，吸收液中相关离子浓度关系一定不正确的是_____（填序号）。

a. c(Na+)+c(H+)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

b. c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)

c. c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)

d．水电离出c(H+)=1×10-5mol/L

（3）电化学处理法

① 如图所示，Pt(II)电极的反应式为__________；

② 当电路中转移0.04mole-时（较浓H2SO4尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加____mol离子。

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二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要物质，资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。

Ⅰ.有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关的热化学方程式如下：

6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ，　　 ΔH=-76.0 kJ·mol-1

②3FeO(s)+H2O(g)= Fe3O4(s)+H2(g)　　 ΔH=-18.7 kJ·mol-1

(1)在上述反应中①中，每吸收1molCO2，就有_______molFeO被氧化。

(2)试写出C(s)与水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式___________。

Ⅱ.一定条件下，二氧化碳转化为甲烷。向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应的反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) 。达到平衡时，各物质的浓度分别为CO2 0.2mol·L-1、CH4 0.8mol·L-1、H2 0.8mol·L-1，H2O 1.6mol·L-1。

(3)在300℃是，将各物质按下列起始浓度(mol·L-1)加入该反应容器中，达到平衡后，各组分浓度与上述题中描述的平衡浓度相同的是_____________。

(4)若保持温度不变，再向该容器内充入与起始量相等的CO2和H2，重新达到平衡时，CH4的浓

度________(填字母)。

A.c(CH4)=0.8mol·L-1　　　　　 B.0.8mol • L-1 >c(CH4) >1.6mol • L-1

C.c(CH4)=l.6mol·L-1 　　　　 D.C(CH4)>1.6mol • L-1

(5)在300℃时，如果向该容器中加入CO20.8 mol·L-1、H21.0 mol·L-1、CH4 2.8 mol·L-1、H2O 2.0mol·L-1，则该可逆反应初始速率v正_____v逆 (填“>” 或“<”)。

(6)若已知200℃时该反应的平衡常数K=64.8 则该反应的△H_________0(填“>”或“<”)。

Ⅲ.某高校的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示

(7)上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融合碳酸钙，阴极的电极反应式为3CO2+4e- =C+2CO32-，则阳极的电极反应式为______________。

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（14分）、资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。

（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H= -76.0 kJ·mol一1

①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H=+113.4 kJ·mol一1，则反应：

3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。

（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2(g)+4 H2 (g) C H4 (g)+2 H2O(g)

向一容积为 2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，在 300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1，H2 0.8 mol·L一1，CH40.8 mol·L一1，H2O1.6 mol·L一1。则300℃时上述反应的平衡常数K=____________________。 200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H_____ (填“>’’或“<”)0。

（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是_____________。

a、电能转化为化学能　　　　　　 b、太阳能转化为电能

c、太阳能转化为化学能　　　　 d、化学能转化为电能

②上述电解反应在温度小于 900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阴极反应式为3CO2＋4e－=C＋2CO32-

则阳极的电极反应式为__________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　 _。

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（14分）、资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：

6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H= -76.0 kJ·mol一1

①上述反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为_______mol。

②已知：C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H=+113.4 kJ·mol一1，则反应：

3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。

（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO2(g)+4 H2(g) CH4(g)+2H2O(g)

向一容积为 2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，　 在 300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1，H2 0.8 mol·L一1，CH40.8 mol·L一1，H2O1.6 mol·L一1。则300℃时上述反应的平衡常数K=____________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H_____(填“>’’或“<”)0。

（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是_____________。

a、电能转化为化学能　　　　　　 b、太阳能转化为电能

c、太阳能转化为化学能　　 　　 d、化学能转化为电能

②上述电解反应在温度小于 900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阴极反应式为3CO2＋4e－=C＋2CO32-，则阳极的电极反应式为__________________　　　　　　　　 _。

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CO2的大量排放不仅会造成温室效应还会引起海水中富含二氧化碳后酸度增加，可能会杀死一些海洋生物，甚至会溶解掉部分海床，从而造成灾难性的后果。所以二氧化碳的吸收和利用成为当前研究的重要课题。

（1）工业上以CO2与H2为原料合成甲醇，再以甲醇为原料来合成甲醚。

已知：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）　　 △H1

2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）　　 △H2=-24.5 kJ•mol﹣1

2CO2（g）+6H2（g）⇌ CH3OCH3（g）+3H2O（g）　　 △H3=-122.5 kJ•mol﹣1

甲醇的电子式为________________；△H1=________kJ·mol-1

（2）某科研小组探究用活性炭处理汽车尾气的可行性，在T1℃体积为2L的恒温密闭容器中进行了实验，并根据实验数据绘制了如下图像，其中X代表NO浓度变化，Y代表N2和CO2浓度变化：

①若15min，后升高到一定温度，达到新平衡后容器中N2、CO2、NO的浓度之比为1：1：3，到达到新平衡时CO2的反应速率与图中a点相比较，速率_____(填“增大”、“减小”或“不变”)，此时平衡常数K与T1℃相比_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。②T1℃时该反应的平衡常数为_________________。

③如上图所示，若15min后改变了一个条件，t时刻建立新的平衡，b点坐标(0.6，t)，c点坐标(0.3，t)。则改变的条件可能是_______(填序号)。

a．扩大容器体积　　　　　 b．升高温度　　　　　 c．使用合适催化剂　　　　　 d．移走部分NO

（3）已知：H2CO3的电离常数Ka1=4.4×10-7，Ka2=5×10-11。25℃时若用1L 1mol· L-1的NaOH溶液吸收CO2，当溶液中c(CO32-)：c(H2CO3)=2200，此时该溶液的pH值为________________。

（4）以熔融K2CO3为电解质的甲醚燃料电池，具有能量转化率高，储电量大等特点，则该电池的负极电极反应式为______________________。

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资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品。

（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相关热化学方程式如下：6FeO(s)+CO₂(g)=2Fe₃O₄(s)+C(s)  △H=-76.0 kJ·mol^一1

①上述反应中每生成1 mol Fe₃O₄，转移电子的物质的量为_______mol。

②已知：C(s)+2H₂O(g)=CO₂(g)+2H₂(g)  △H=+113.4 kJ·mol^一1，则反应：3FeO(s)+ H₂O(g)= Fe₃O₄(s)+ H₂(g)的△H=__________。

（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：CO₂(g)+4 H₂ (g)  C H₄ (g)+2 H₂O(g)，向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO₂和H₂，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO₂ 0.2 mol·L^一1，H₂ 0.8 mol·L^一1，CH₄0.8 mol·L^一1，H₂O1.6 mol·L^一1。则CO₂的平衡转化率为________。300 ℃时上述反应的平衡常数K=____________________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的△H_____(填“＞’’或“<”)O。

（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如

图所示:

①上述生产过程的能量转化方式是____________________。

②上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为___________________。

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