CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系...

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CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：

i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H1=-49.4kJ·mol-1

ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　 △H2=+41.2kJ·mol-1

ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　　 △H3

（1）△H3________ kJ·mol-1

（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。

②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。

③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。

A 加入适量CO　　 B 增大压强　 C 循环利用原料气　　 D 升高温度

④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。

（3）反应i可能的反应历程如下图所示。

注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。

①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。

②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ）

（4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。

高三化学综合题困难题

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CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H1=-49.4kJ·mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　 △H2=+41.2kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　　 △H3
（1）△H3________ kJ·mol-1
（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。
②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。
③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。
A 加入适量CO　　 B 增大压强　 C 循环利用原料气　　 D 升高温度
④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。
（3）反应i可能的反应历程如下图所示。
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ）
（4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H1=-49.4kJ·mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　 △H2=+41.2kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　　 △H3
（1）△H3________ kJ·mol-1
（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。
②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。
③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。
A 加入适量CO　　 B 增大压强　 C 循环利用原料气　　 D 升高温度
④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。
（3）反应i可能的反应历程如下图所示。
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ）
（4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H1=-49.4kJ·mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　 △H2=+41.2kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　　 △H3
（1）△H3________ kJ·mol-1
（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。
②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。
③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。
A 加入适量CO　　 B 增大压强　 C 循环利用原料气　　 D 升高温度
④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。
（3）反应i可能的反应历程如下图所示。
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ）
（4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。

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CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。在某CO催化加氢制甲醇的反应体系中，发生的主要反应有：
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H1=-49.4kJ·mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　 △H2=+41.2kJ·mol-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)　　　 △H3
（1）△H3________ kJ·mol-1
（2）5MPa时，往某密闭容器中按投料比n（H2）:n（CO2）=3：1充入H2和CO2。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是____。
②250℃时，反应ii的平衡常数____1（填“＞”“＜”或“=”）。
③下列措施中，无法提高甲醇产率的是____（填标号）。
A 加入适量CO　　 B 增大压强　 C 循环利用原料气　　 D 升高温度
④如图中X、Y分别代表____（填化学式）。
（3）反应i可能的反应历程如下图所示。
注：方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量（括号里的数字或字母，单位：eV）。其中，TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中，生成甲醇的决速步骤的反应方程式为____。
②相对总能量E=____（计算结果保留2位小数）。（已知：leV=1.6×10-22kJ）
（4）用电解法也可实现CO2加氢制甲醇（稀硫酸作电解质溶液）。电解时，往电解池的____极通入氢气，阴极上的电极反应为____。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
CO₂的固定和利用在降低温室气体排放中具有重要作用，从CO₂加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力，还是其综合利用的一条新途径。CO₂和H₂在催化剂作用下能发生反应CO₂＋3H₂CH₃OH＋H₂O，测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。请回答下列问题：
（1）提高甲醇产率的措施是________。
（2）分析图中数据可知，在220 ℃、5MPa时，CO₂的转化率为________，再将温度降低至
140℃，压强减小至2MPa，化学反应速率将________（填“增大、减小或不变“ 下同），CO₂的转化率将。
（3）200℃时，将0.100molCO₂和0.275molH₂充入1L密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若CO₂的转化率为25%，则此温度下该反应的平衡常数K＝________。(要求写出算式和计算结果)
（4）已知已知：CO的燃烧热△H＝－283.0KJ/mol、2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g) △H＝－483.6KJ/mol、
CO(g)+2H₂(g)＝CH₃OH(g) △H＝－90.1KJ/mol，写出CO₂与H₂合成甲醇的热化学方程式________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
固定利用CO2对减少温室气体排放意义重大。CO2加氢合成甲醇是CO2综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH<0
（1）测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。
①下列措施能使CO2的转化率提高的是____（填序号）。
A．增大压强　　　 B．升高温度　　 C．增大H2投料比　　 D．用更高效的催化剂
②在220℃、5.0MPa时，CO2、H2的转化率之比为___________。
③将温度从220℃降低至160℃，压强从5.0MPa减小至3.0MPa，化学反应速率将_____（填“增大”“减小”或“不变”下同），CO2的转化率将_____。
④200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,，则此温度下该反应的平衡常数表达式K=_____________（只用数字填，不必计算出结果）。
（2）若H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为-285.8kJ·mol﹣1和-726.5kJ·mol﹣1，则由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为________________________________。
（3）甲醇电解法制氢气比电解水法制氢气的氢的利用率更高、电解电压更低。电解装置如图。
电源的正极为_____（填序号a或b)。其中阳极的电极反应式为_________________；标况下，每消耗1mol甲醇则生成H2的体积为____。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

2019年国际非政府组织“全球计划”12月4日发布报告：研究显示，全球二氧化碳排放量增速趋缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。

(1)CO2催化加氢制甲醇的有关反应及其在不同温度下的化学平衡常数如下表所示。

化学反应	平衡常数
500℃	700℃	800℃
Ⅰ.H2(g)+CO2(g) ⇌H2O(g)+CO(g)	1.0	1.70	2.52
Ⅱ.2H2(g)+CO(g) ⇌CH3OH(g)	2.5	0.34	0.15
Ⅲ.3H2(g)+CO2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)　　 ΔH

①ΔH___0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

②已知反应Ⅲ的速率方程式：υ正=k正·c3(H2)·c(CO2)，υ逆=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)，k正、k逆为速率常数。反应达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数___k逆增大的倍数(填“大于”、“小于”或“等于”)。

③500℃时，向恒容的密闭容器中加入1molCO2和1molH2，控制反应条件只发生反应Ⅰ。达到平衡后，只改变下列条件，能使CO的平衡体积分数增大的是___(填选项字母)。

A.增大压强　　　 B.降低温度　　　 C.再通入等物质的量CO2和H2　　　 D.分离出部分水

(2)在200℃时，向5L带气压计的恒容密闭容器中通入2molCO2和2molCH4发生反应CH4(g)+CO2(g)⇌2H2(g)+2CO(g)，测得初始压强为P0kPa，反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示。

①该反应过程中从0min到2min压强变化原因是___。

②0～4min内，反应的平均反应速率υ(CO2)=___。

③用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]

(3)科学家提出利用CO2与CH4制备“合成气”(CO、H2)可能的反应历程如图所示。

注：C(ads)为吸附性活性炭，方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量[如第一个方框中1个CH4(g)+1个CO2(g)的相对总能量为E1eV，单位：eV]。其中，TS表示过渡态。

①CH4(g)+CO2(g) ⇌2H2(g)+2CO(g)ΔH=___kJ·mol-1(已知：1eV=1.6×10-22kJ)

②若E4+E1＜E3+E2，则决定制备“合成气”反应速率的反应方程式为___。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示(H2→*H+* H)。下列说法错误的是
A.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率
B.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态
C.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%
D.第③步的反应式为*H3CO+ H2O→CH3OH+*HO

高三化学单选题简单题查看答案及解析
我国科研人员研究了在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示(H2→*H+* H)。下列说法错误的是
A.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率
B.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%
D.第③步的反应式为*H3CO+ H2O→CH3OH+*HO

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
第21届联合国气候大会于2015年11月30日在巴黎召开，会议的主题是减少温室气体排放量。
Ⅰ．CO2 加氢合成甲醇是合理利用 CO2 的有效途径。由 CO2 制备甲醇过程可能涉及反应如下：
反应①:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.58kJ•mol﹣1
反应②:CO2(g)+H2(g) CO (g)+H2O(g)△H2
反应③:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H3=﹣90.77kJ•mol﹣1，回答下列问题：
（1）反应②的△H2=　　　　　　　　　，反应 ① 自发进行条件是　　　　　　 (填“较低温”、“较高温”或“任何温度”)。
（2）某温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中，按如下方式加入反应物，仅发生反应①。一段时间后达到平衡。

容器

甲

乙

反应物投入量

2mol CO2、6mol H2

a mol CO2、b mol H2

c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)

测得甲中CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①前3min内，平均反应速率v(H2)＝　　　　 mol·L－1·min－1。此温度下该反应的平衡常数为
　　　 (结果保留两位小数) 。
②下列措施中，既能使反应速率加快，又能使n(CH3OH)／n(CO2)增大是　　　　　　。
A．升高温度　　　　　　　　　　　　　 B．充入惰性气体　　　　　
C．将H2O(g)从体系中分离　　　　　 D．再充入1mol H2　　　　　　　　　　　　　　　　　　
E.再充入1 mol CO2　　　　　　　　　　　　　　　　 F.加入催化剂
③反应达到平衡后，若向反应体系再加入CO2(g)、H2(g) 、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol，化学平衡
(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
④要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为　　　　　　　　　　。
Ⅱ.工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵(H2NCOONH4)。氨基甲酸铵极易发生：H2NCOONH4+2H2O NH4HCO3+NH3·H2O，该反应酸性条件下更彻底。25℃，向l L 0.1 mol·L-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化)，共用去0.052 mol氨基甲酸铵。若此时溶液中几乎不含碳元素，则该溶液中 c(NH4+)=____________，NH4+水解常数Kh=________。

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