（14）CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意...

（14）CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。

（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.5 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。（双选、填序号）

A.在原容器中再充入1 mol H2　　　　　　 B.在原容器中再充入1 mol CO2

C.缩小容器的容积　　　　　　　　　　　　　 D.使用更有效的催化剂

（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:

2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1，

在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

在一定温度下，增大的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

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(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。

（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3．25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________　 计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。

A　 在原容器中再充入1 mol H2　 　　　　　 B　 在原容器中再充入1 mol CO2　　

C　　 缩小容器的容积　　　　　　 　　 D　 使用更有效的催化剂

E．在原容器中充入1 mol He　 F．将水蒸气从体系中分离出

（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:2CO2(g)＋6H2(g) 　　 CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，

（3）在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③在一定温度下，增大的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

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全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题，温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%．

（1）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为2L的恒容密闭容器中，充入2mol CO2和6mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=___mol/（L•min）；

②氢气平衡时的物质的量浓度为___________；

③下列措施中能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的是___________．

A．升高温度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

B．充入He（g），使体系压强增大

C．将H2O（g）从体系中分离出去　　　　　　　　　

D．再充入1mol CO2和3mol H2

④当反应达到平衡时， H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入1mol CH3OH和1mol H2O，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2．则c1______c2的关系（填＞、＜、=）．

（2）减少温室气体排放的关键是节能减排，大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标．如图2所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．将其插入KOH溶液从而达到吸收CO2的目的．请回答：

①通入甲烷一极的电极反应式为___________；

②随着电池不断放电，电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）．

③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率___________（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．

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如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。

(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在温度一定的条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是________。

A．在原容器中再充入1 mol CO2　　　　　　 B．在原容器中再充入1 mol H2

C．在原容器中充入1 mol He　　　　　　　　 D．使用更有效的催化剂

E．缩小容器的容积　　　　　　　　　　　　　 F．将水蒸气从体系中分离出

③能说明反应已达平衡状态的是________(填字母,下同)。

A.v(H2)=3v(CO2)　　　　　　　　　　 B.容器内压强保持不变

C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)　　　　　　 D.容器内密度保持不变

(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量________(填“增大”“减小”或“不变”)。

③增大的值，则生成乙醇的物质的量________(填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。

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2009年12月在哥本哈根召开的联合国气候变化大会上,“控制温室气体排放”成

为会议讨论的焦点问题,如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普

遍重视。

⑴目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探

究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，

充入3mol CO₂和8mol H₂，一定条件下发生反应：

CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H=－49.0kJ/mol

测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)

②CO₂的转化率为。（保留一位小数）

③平衡常数K值为_____________；若升高温度K值将________。

④下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是___________。

A．升高温度                  B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离     D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

⑵有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你

判断是否可行并说出理由：______________________________________________。

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如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。

(1)利用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 molH2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①从反应开始到3min时，氢气的平均反应速率v(H2)=_________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是____________。

A.在原容器中再充入1 molCO2　　　 B.在原容器中再充入1molH2

C.在原容器中充入1 molHe　　　　　 D.使用更有效的催化剂

E.缩小容器的容积　　　　　　　　　　 F.将水蒸气从体系中分离出

(2)利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH=akJ/mol，在一定条件下，测得该反应达到平衡状态时的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0（填“大于”或“小于”）。该反应自发的条件是__________（填“高温”，“低温”，或“任意温度”）。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③在2L密闭容器中充入1molCO2，在 =3，500K的温度下达到化学平衡时，则反应的平衡常数是_______________。

(3)锂空气电池是前景很广的新颖电池，但锂和空气中的氮气、二氧化碳、水蒸气等发生副反应是锂-空气电池的致命缺陷。所以应在锂金属电极上加一个保护层。该技术的核心是锂表面增加了一层由碳酸锂/碳（Li2CO3/C）组成的致密的保护性涂层。涂层的过程：利用熔融碳酸盐作电解质，直接由锂金属电极与二氧化碳通过 10 次充放电循环，在电极的表面进行化学反应来完成。写出锂电极生成致密保护涂层的电极反应式___________________。利用一种钾盐水溶液作电解质，CO2电催化还原为乙烯，如图所示。在阴极上产生乙烯的电极反应式为_________________。

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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2 的含量及有效地开发利用CO2 ，引起了各国的普遍重视。

（1）目前工业上有一种方法是用CO2 来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，

在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2 和3mol H2 ，一定条件下发生反应：

CO2 (g)＋3H2 (g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 △H=－49.0kJ/mol

测得CO2 和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v (H2 )＝___________mol/(L·min)。

②该反应的平衡常数表达式为__________________。

③下列措施中能使 n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。

A．升高温度　　　　　　　　　　　　　 B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离　　　　　 D．再充入1molCO2 和3molH2

（2）①在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2 ，还要求提供充足的O2 。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2 ＝2CO＋O2 ，CO可用作燃料。

已知该反应的阳极反应为：4OH— —4e— ＝O2↑＋2H2O

则阴极反应式为：____________________________。

②有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2 （△ H ＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：_________；____________________________________。

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（1）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍关注， 目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　　 △H＝－49．0kJ/mol

测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

平衡时H2的转化率为 　　 　 ___________ 。

反应进行到3 min时，同种物质的v正 与v逆的关系: v正　　 　　　 v逆（填＞，＝，＜）

③ 上述反应平衡常数的表达式为　　　　　　　　 　　 　　 ，经计算该温度下此反应平衡常数的数值为　　　　　 　　 　　 。

（2）如图装置，A、B中电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中，切断K1，闭合K2、K3，通直流电，一段时间后试管中产生气体，如图所示，据此分析：

B试管中的气体是_____（填名称或分子式）；a为电源________（正或负）极。

写出电解时A极的电极反应式： __________________。

③若电解一段时间，A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1。电流表的指针偏转，则此时B极电极反应式为_________________。

（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率．如图所示是利用甲烷燃料电池电解50ml2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：

请回答：

甲烷燃料电池的负极反应式是：　　　　 　　　　　　　　　　 ．

当A中消耗0.05mol氧气时，B中　　 　　 　 极（填“a”或“b”）增重　　 　　 　 g．

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(12分)．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。

（1）目前，用超临界CO₂（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于________。

（2）将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环。CO₂转化成有机物的例子很多，如：

以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。

（3）为探究用CO₂来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：

在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定条件下发生反应：

        CO₂（g）+3H₂（g）       CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol

测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=________mol/（L·min）

②该反应的平衡常数表达式为________，升高温度，平衡常数的数值将

________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

③下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是________.

A．升高温度                                    B．充入He（g），使体系压强增大

C．将H₂O（g）从体系中分离          D．再充入1molCO₂和3molH₂

（4）氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的热化学方程式如下：

①当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、H₂和NH₃的量），反应速率与时间的关系如下图所示。

图t₁时引起平衡移动的条件可能是________。

其中表示平衡混合物中NH₃含量最高的一段时间是________。

②温度为T°C时，将3amolH₂和amolN₂放入带有活塞的密闭容器中，如果活塞能自由移动，充分反应后测得N₂的转化率为50%。如果在相同温度下将3amolH₂、amolN₂和2amolNH₃气体放入该容器中，平衡时H₂的转化率为________。

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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍关注。

（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　 △H＝－49．0kJ/mol

测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

①反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）＝___________mol/（L·min）。

②H2的转化率为　　 _____ 。

③下列措施中能使n（CH3OH）／n（CO2）增大的是___________。

A升高温度　　　　　　　　　　　　　　 B充入He（g），使体系压强增大

C将H2O（g）从体系中分离　　　　　 D再充入1mol CO2和3mol H2

E使用催化剂　　　　　　　　　　　　　 F缩小容器体积

（2）①反应进行到3 min时，同种物质的v正 与v逆的关系: v正　　 　　　 v逆（填＞，＝，＜）。

②上述反应平衡常数的表达式为　　　　　　　 ，经计算该温度下此反应平衡常数的数值为　　　　　 。

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