实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上...

（14分）实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。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），下图1表示该反应过程中能量（单位为kJ·mol^－1）的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。

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

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

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO₂和  4molH₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g），测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v（CH₃OH）＝___________；H₂的转化率w（H₂）＝_________________。

②该反应的平衡常数表达式K＝____________。

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是___________（填字母）。

A．升高温度                        B．将CH₃OH（g）及时液化抽出

C．选择高效催化剂                  D．再充入1molCO₂和4 molH₂

（3）25℃，1．01×10 ⁵Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363．3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________。

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有_____________；其正极的电极反应式是：_____________________。

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实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源．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1表示该反应过程中能量变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是　　 　　　 　　 （填字母）．

A．△H＞0，△S＞0　　　　　　 B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0　　　　　　 D．△H＜0，△S＞0

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3O（g）的浓度随时间变化如图2所示．

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=　 　　　　 　　 mol/（L．min）

②该反应的平衡常数表达式K=

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是　　 　　　 　　 （填字母）

A．升高温度　 B．将CH3OH（g）及时液化抽出　 C．选择高效催化剂

（3）25℃，1.01105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　 ．

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实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。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)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^-1)的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是________(填字母)。

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

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

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO₂和4mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH) ＝________ ；H₂的转化率w(H₂) =。

②该反应的平衡常数表达式K＝________。

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。

A．升高温度

B．将CH₃OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂

D．再充入l molCO₂和4 molH₂

（3）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：________。

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有________；其正极的电极反应式是：________。

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实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。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)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化如图，关于该反应的下列说法中，正确的是

A. ΔH>0，ΔS>0　　 B. ΔH>0，ΔS<0　　 C. ΔH<0，ΔS>0　　 D. ΔH<0，ΔS<0

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实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。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)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化如图，关于该反应的下列说法中，正确的是

A. ΔH>0，ΔS>0　　 B. ΔH>0，ΔS<0　　 C. ΔH<0，ΔS>0　　 D. ΔH<0，ΔS<0

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实现节能减排和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，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)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ/mol ) 的变化，据此回答下列有关问题：

（1）25℃时，1．01×105Pa，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时放出363．3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式______________。

（2）为探究反应原理，现进行如下实验：某温度下，在体积为lL的密闭容器中充入lmolCO2和4molH2，一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2的浓度随时间变化如上图2所示．

①从反应开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=______________；H2的转化率为______________．

②若向该容器中加入 amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g)和dmolH2O(g)，且a、b、c、d均大于0，在相同条件下达到平衡时，混合物中各组分的物质的量与上述平衡相同，试比较反应放出的能量：①______________②(填“大于”“小于” 或“等于”)

③下列措施中能使H2的转化率提高的是______________(填字母)。

A．升高温度　　　　　　　　　　　　 B．将CH3OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂　　　　　　　　 D．相同条件下 再充入lmolCO2和4molH2

（3）甲醇是一种可再生能源具有广泛的开发和应用前景。某实验小组用一种以甲醇为原料的燃料电池作为电源，设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置如(下图所示)，通电后溶液中产生大量白色沉淀且较长时间不变色。

①该燃料电池的负极反应为______________。

②下列说法中正确的是______________(填序号)

A．电源中的负极附近 pH升高

B．电极B的发生氧化反应

C．A、B两端都必须用铁作电极

D．阴极发生的反应是2H++2e-=H2↑

E．电解的电解质溶液可以是CuSO4溶液

③若电池中甲醇的通入量为8g，且反应完全，则理论上最多能产生沉淀______________g。

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为实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项课题是如何将CO₂转化为可利用资源。

（1）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g液态甲醇（CH₃OH）完全燃烧，当恢复到原状态时，放出热量363.3kJ，该反应的热化学方程式为________。

（2）目前，工业上常用CO₂来生产燃料甲醇。现进行如下实验：在体积为l L的密闭恒容容器中，充入l mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH＝－49.0 kJ/mol。

测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①该反应的平衡常数表达式K＝________；

②从反应开始到平衡时，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH)＝________（注明单位）；H₂的转化率＝________；

③下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是________

A．每消耗1mol CO₂的同时生成1mol CH₃OH

B．CO₂、H₂、CH₃OH和H₂O的物质的量的比为1∶3∶1∶1

C．容器中气体的压强不再改变

D．容器中气体的密度不再改变

④下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是________

A．升高温度                     B．将CH₃OH(g)从体系中分离

C．使用高效催化剂               D．恒温恒容再充入1 molCO₂和3 mol H₂

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为倡导“节能减排”和“低碳经济”，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料乙醇:　 2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。在一定条件下，温度在450 K,在20 L密闭容器中按物质的量比为1∶3充入CO2和H2.

(1)n(H2)随时间变化如表所示：

在450 ℃、0～1 min，v(CO2)＝________；此温度下该反应的化学平衡常数为 ________(结果保留三位有效数字)。

(2) 在5 MPa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图所示：

曲线乙表示的是 ________(填物质的化学式)的体积分数，图像中A点对应的体积分数b＝________%(结果保留三位有效数字)。

(3)下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 ________。

A．升高温度　　　　　　　　 B．将CH3CH2OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂　　　　 D．再充入l mol CO2和3 mol H2

(4)25 ℃、1.01×105Pa时，9.2 g液态乙醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出273.4 kJ的热量，写出表示乙醇燃烧的热化学方程式： _________________。

(5)以石墨为电极，氢氧化钠、乙醇、水、氧气为原料的燃料电池，写出发生还原反应的电极反应式： _______________。

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以节能减排为基础的低碳经济已成为实现人类可持续发展的重要课题。

（1）控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径，其中一种途径是将CO₂转化成有机物实现碳循环。如2CO₂（g）+2H₂O（1）     C₂H₄（g）+3O₂（g）△H=+1411.0kJ/mol

2CO₂（g）+3H₂O（1）    C₂H₅OH（1）+3O₂（g）△H=+1366.8kJ/mol

则由C₂H₅OH（1）转化为C₂H₄（g）和H₂O（1）的热化学方程式为________。

（2）为探究反应6H₂(g)+2CO₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)发生的适宜条件，现改变氢碳比[n(H₂)/n(CO₂)]和温度等条件进行了如下实验：

根据表中实验数据分析：

①该反应的正反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。

②为提高CO₂的平衡转化率，可采取的措施有________（写出一条即可）。

（3）一定条件下，将3 mol H₂ 和1mol CO₂气态混合物充入2L 密闭容器中，发生如下反应：3H₂(g)+CO₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)。2min时该反应达到平衡，测得CH₃OH的物质的量浓度为0.2mol/L。下列说法正确的是________。

A．该反应的平衡常数表达式为

B．CO₂的平衡转化率为40%

C．2min内H₂的平均反应速率为0.3mol/(L·min)

D．该反应达到平衡状态的标志是混合气体的密度不发生改变

（4）右图是甲烷燃料电池的工作原理示意图，电解质溶液为KOH溶液。则负极室通入的气体是________（填“甲烷”或“氧气”）；正极室电极上发生的电极反应是________；其电池的总反应为________。比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是能量转化效率高，其次是________。

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