研究发现，3D-SiC@2D-MoS2异质接面催化剂具有优异的光催化CO2用纯水的全还原性...

研究发现，3D-SiC@2D-MoS2异质接面催化剂具有优异的光催化CO2用纯水的全还原性能，有效实现电子/空穴的定向迁移，最终实现CO2和H2O在相应活性位点发生氧化还原反应，如图所示。下列叙述错误的是（　　 ）

A.2D-MoS2是H2O氧化的催化剂

B.H+和e-容易在SiC@MoS2催化剂间进行反应

C.中间产物的转化“HCOOH→HCHO→CH3OH”均发生还原反应

D.总反应的方程式为CO2（g）+2H2O（g）CH4（g）+2O2（g）

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CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，又能缓解能源危机。实现CO2资源化再利用的研究工作正在不断进行中。

（1）CO2和H2，合成CH3OH，用非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇的反应历程如图所示：

上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中___ (填字母)的能量变化。

A.*CO+*OH→*CO+*H2O　　　　　 B.*CO→*OCH

C. *OCH2→*OCH3　　　　　　　　 D.*OCH3→*CH3OH

（2）CO2和H2合成甲酸(HCOOH)其反应为：H2(g)+CO2(g)HCOOH(g)。一定温度下，恒容密闭容器中进行上述反应，测得v正(CO2)随反应时间(t)的变化如图所示。

①t2时，改变的条件是充入amolCO2，同时___。

②下列关于t1、t3时刻的说法，正确的是___。

a.平衡常数：K1＞K3

b.混合气的平均分子量：＜

c.混合气中HCOOH的体积分数：V1=V3

③标准平衡常数Kθ=，其中pθ为标准压强(1×105Pa)，pH2、pCO2和pHCOOH为各组分的平衡分压，如pCO2=pxCO2，p为平衡总压，xCO2为平衡系统中CO2的物质的量分数。在标准压强下，向上述容器充入等物质的量的H2和CO2进行反应，测得HCOOH的平衡产率为w，则K=___(用含w字母表示)。

（3）O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

电池正极区发生的反应：①O2+e-=O2-；②___，O2的作用是___。

（4）CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下，向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的KOH溶液，所得溶液的pH=3，则=___。

(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2，Ka2=6×10-5)

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碳酸二甲酯(DMC）是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料．在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯：CO2+2CH3OH→CO(OCH3）2 + H2O 。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究催化剂用量分别对转化数（TON ） 的影响来评价催化剂的催化效果．计算公式为TON＝转化的甲醇的物质的量／催化剂的物质的量．根据该研究小组的实验及催化剂用量TON的影响图，判断下列说法不正确的是

A．由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯，可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义

B．在反应体系中添加合适的吸水剂，将提高该反应的TON

C．当催化剂用量为1.2×10-5mol时，该反应的TON 达到最高点

D．当催化剂用量高于1.2×10-5mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率逐渐降低

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碳酸二甲酯（CO(OCH3)）是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成：CO2＋2CH3OH→CO(OCH3)2＋H2O。某研究小组在某温度下，在0.1L恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10－5mol催化剂，研究反应时间对甲醇转化数（TON）的影响，其变化曲线如图所示。计算公式为：TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。下列说法不正确的是

A. 在该温度下，最佳反应时间是10h

B. 4～10h内碳酸二甲酯的平均反应速率是7.5×10－4mol·L－1·h－1

C. 向反应体系中添加催化剂，一定能提高反应的TON

D. 该合成方法可以利用廉价的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资源循环利用和环境保护方面具有重要意义

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研究NOx、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1） 利用甲烷催化还原NOx：

CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=﹣574kJ•mol﹣1

CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=﹣1160kJ•mol﹣1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)，500℃时的平衡常数为9，若在该温度下进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol·L－1，则CO的平衡转化率为：　　　　　　　　　　 。

（3） 用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示。

①写出总反应化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②测得该反应的平衡常数与温度的关系为：lgK=5.08+217.5/T，该反应是　　 反应（填“吸热”或“放热”）。

③该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示，当温度达到700K时，发生副反应的化学方程式　　　 。

（4）下图是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的一种原理图，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3—，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。如下图，电流密度和溶液pH对烟气脱硝的影响。

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3－反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　 。

②溶液的pH对NO去除率影响的原因是　　　　　　　　 。

③若极板面积10cm2，实验烟气含NO 1.5%，流速为0.070L·s－1（气体体积已折算成标准状态，且烟气中无其他气体被氧化），法拉第常数为96500 C·mol－1，测得电流密度为1.0 A·cm－2。列式计算实验中NO除去率　　　　　　　 。

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“低碳经济”备受关注，研究和深度开发的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）是一种性能优良的光催化剂，能有效地将有机污染物转化为等小分子物质。图1为在的催化下，降解的示意图，则该反应的化学方程式为____________________________。

（2）将一定量的和通入一恒容密闭容器中发生反应：。

化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧的相关热化学方程式如下：

则反应的_______。

为了探究反应的反应速率与浓度的关系，起始时向恒容密闭容器中通入与，并使二者物质的量浓度均为，平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图：和。则与曲线相对应的是图中曲线________填“甲”或“乙”；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为________填字母。

（3）用稀氨水喷雾捕集最终可得产品。

在捕集时，气相中有中间体氨基甲酸铵生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中，分别在不同温度下进行反应：。实验测得的有关数据如下表：

氨基甲酸铵的分解反应是________填“放热”或“吸热”反应。在，此反应的化学平衡常数________。

在溶液中，反应的平衡常数。已知常温下的电离平衡常数，则的电离平衡常数________。

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“低碳经济”备受关注，研究和深度开发的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

（1）是一种性能优良的光催化剂，能有效地将有机污染物转化为等小分子物质。图1为在的催化下，降解的示意图，则该反应的化学方程式为____________________________。

（2）将一定量的和通入一恒容密闭容器中发生反应：。

化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧的相关热化学方程式如下：

则反应的_______。

为了探究反应的反应速率与浓度的关系，起始时向恒容密闭容器中通入与，并使二者物质的量浓度均为，平衡时，根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图：和。则与曲线相对应的是图中曲线________填“甲”或“乙”；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为________填字母。

（3）用稀氨水喷雾捕集最终可得产品。

在捕集时，气相中有中间体氨基甲酸铵生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中，分别在不同温度下进行反应：。实验测得的有关数据如下表：

氨基甲酸铵的分解反应是________填“放热”或“吸热”反应。在，此反应的化学平衡常数________。

在溶液中，反应的平衡常数。已知常温下的电离平衡常数，则的电离平衡常数________。

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TiO2是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地吸附有机污染物（如甲醛、甲苯等)和含氮化合物(如NH3、CN－等）转化为CO2和N2等小分子物质。

（1）Ti基态核外电子排布式为________________。

（2）甲醛HCHO分子空间构型为_____；分子中碳原子轨道杂化类型为_____，π键和σ键的个数之比为____，

（3）氨气极易溶于水，是因为氨和水的分子均是_________，还因为___________。

（4）甲苯分子中能够共平面的原子最多为____个；苯环不易被卤素加成，而比较容易被卤素取代苯环上的氢，原因是___________________。

（5）含CN－的污水毒性极大，用NaClO先把CN－氧化为CNO－，然后在酸性条件下再将CNO－氧化为无污染的气体。请写出与CNO－互为等电子体的微粒______分子或离子，写一种）。

（6）Ti[(CN)4]2-中Ti2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Ti[(CN)4]2-的结构可表示为_____________________。

（7）Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示（Ti4+位于立方体的顶点，Ca2+ 处于立方体的中心）。该晶体中，Ti4+和周围____　 个O2-相紧邻；若该晶胞的密度为dg/cm3则钛氧键的键长为______pm （用带NA的代数式表示）。

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TiO2是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地吸附有机污染物（如甲醛、甲苯等)和含氮化合物(如NH3、CN－等）转化为CO2和N2等小分子物质。

（1）Ti基态核外电子排布式为________________。

（2）甲醛HCHO分子空间构型为_____；分子中碳原子轨道杂化类型为_____，π键和σ键的个数之比为____，

（3）氨气极易溶于水，是因为氨和水的分子均是_________，还因为___________。

（4）甲苯分子中能够共平面的原子最多为____个；苯环不易被卤素加成，而比较容易被卤素取代苯环上的氢，原因是___________________。

（5）含CN－的污水毒性极大，用NaClO先把CN－氧化为CNO－，然后在酸性条件下再将CNO－氧化为无污染的气体。请写出与CNO－互为等电子体的微粒______分子或离子，写一种）。

（6）Ti[(CN)4]2-中Ti2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Ti[(CN)4]2-的结构可表示为_____________________。

（7）Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示（Ti4+位于立方体的顶点，Ca2+ 处于立方体的中心）。该晶体中，Ti4+和周围____　 个O2-相紧邻；若该晶胞的密度为dg/cm3则钛氧键的键长为______pm （用带NA的代数式表示）。

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研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：

（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。

（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。

（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________，原因是______________________________。

（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________。

（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a' =0.448 nm，则r(Mn2+)为________nm。

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