“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各...

“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除 CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对 CO2 创新利用的研究。

(1)已知：①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H=-41kJ/mol

②C(s)+2H2(g)CH4(g) △H=-73kJ/mol

③2CO(g)C(s)+CO2(g) △H=-17kJ/mol

写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式：_____。

(2)目前工业上有一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，在容积为 2L密闭容器中，充入1molCO2和 3.25molH2在一定条件下发生反应，测得 CO2、CH3OH(g)和 H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ ____。

②下列措施一定不能使CO2的平衡转化率增大的是____ (填字母)。

A.在原容器中再充入1molCO2　　　

B.在原容器中再充入1molH2

C.在原容器中充入1mol氦气　　　

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

(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：CO(g)＋H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)的平衡转化率随p(H2O)/p(CO)及温度变化关系如图所示：

①上述反应的正反应方向是 ____(填“吸热”或“放热”)反应；

②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作 Kp)，则在恒温密闭容器中，该反应的Kp与Kc的关系是 _______，如果提高p(H2O)/p(CO)，则Kp_______ （填“变大”“变小”或“不变”）；使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400℃左右，p(H2O)/p(CO) =3～5，采取此条件的原因可能是 _________ 。

(4)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置实现了用CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池的叙述正确的是 ____(填字母)。

A.该装置能量转化形式仅存在太阳能转化为电能

B.铜电极为正极，电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O

C.电池内部H＋透过质子交换膜从左向右移动

D.反应结束后，理论上溶液的 pH 值保持不变

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“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。

(1)已知：①CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1

②C(s)＋2H2(g) CH4(g)　ΔH＝－73 kJ·mol－1

③2CO(g) C(s)＋CO2(g)　ΔH＝－171 kJ·mol－1

写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式：____

(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，在容积为2 L密闭容器中，充入1 mol CO2和3.25 mol H2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。

②下列措施一定不能使CO2的平衡转化率增大的是________。

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氦气　　　　

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

(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)中CO的平衡转化率随p(H2O)/p(CO)及温度变化关系如图所示：

①上述反应的正反应方向是________反应(填“吸热”或“放热”)；

②对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应的Kp＝_____（填表达式，不必代数计算）；如果提高p（H2O）/p（CO），则Kp_______(填“变大”“变小”或“不变”)。使用铁镁催化剂的实际工业流程中，一般采用400 ℃左右、p（H2O）/p（CO）＝3～5，采用此条件的原因可能是_______

(4)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统，利用该装置实现了用CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池的叙述错误的是________。

A．该装置能量转化形式仅存在将太阳能转化为电能

B．铜电极为正极，电极反应式为CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O

C．电池内部H＋透过质子交换膜从左向右移动

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（13分）如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。

（1）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1moleO₂和3．25molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH（g）和H₂O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）＝___________

②下列措施中一定不能使CO₂的转化率增大的是______________。

A．在原容器中再充入lmolCO₂

B．在原容器中再充入1molH₂

C．在原容器中充入lmol氦气

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

（2）常温常压下，饱和CO₂水溶液的pH＝5．6，c（H₂CO₃）＝1．5×10^－5mol／L。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃ ＋H^＋的电离平衡常数K＝____________。（已知：10^－5.6＝2．5×10^－6）。

（3）标准状况下，将4．48LCO₂通入200mLl．5mol／L

的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为

_______________。

（4）如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是___________（填“甲醇”或“氧气”），其电极上发生的电极反应式为____________。

（5）已知，常温下Ksp（AgCl）＝2．0×10^－10，Ksp（AgBr）＝5．4×10^－13．向BaBr₂溶液中加入AgNO₃和KCl，当两种沉淀共存时，溶液中c（Br^－）和c（Cl^－）的比值为____________。

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（14分）如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。

（1）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3．25molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH（g）和H₂O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）＝___________

②下列措施中一定不能使CO₂的转化率增大的是______________。

A．在原容器中再充入lmolCO₂

B．在原容器中再充入1molH₂

C．在原容器中充入lmol氦气

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

（2）常温常压下，饱和CO₂水溶液的pH＝5．6，c（H₂CO₃）＝1．5×10^－5mol／L。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃ ＋H^＋的电离平衡常数 K＝____________。（已知：10^－5.6＝2．5×10^－6）。

（3）标准状况下，将4．48LCO₂通入200mLl．5mol／L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________。

（4）如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为H₂SO₄溶液）的

结构示意图，则a处通入的是___________（填“甲醇”

或“氧气”），其电极上发生的电极反应式为____________。

（5）已知，常温下Ksp（AgCl）＝2．0×10^－10，Ksp（AgBr）＝5．4×10^－13．向BaBr₂溶液中加入AgNO₃和KCl，当两种沉淀共存时，溶液中c（Br^－）和c（Cl^－）的比值为____________。

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如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。

（1）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1molCO₂和3．25molH₂在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH（g）和H₂O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）＝__________________________.

②下列措施中一定不能使CO₂的转化率增大的是________________。

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

C．在原容器中充入1mol氦气         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

（2）常温常压下，饱和CO₂水溶液的pH＝5．6，c（H₂CO₃）＝1．5×10^－5mol／L。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃＋H^＋的电离平衡常数K＝____________。（已知：10^－5.6＝2．5×10^－6）。

（3）标准状况下,将4．48LCO₂通入200mL1．5mol／L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________。

（4）如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的

结构示意图，则a处通入的是_________（填“甲醇”或

“氧气”），其电极上发生的电极反应式为_____________。

（5）已知，常温下Ksp（AgCl）＝2．0×10^－10，Ksp（AgBr）＝5．4×10^－13. 向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KCl，当两种沉淀共存时，溶液中c（Br^－）和c（Cl^－）的比值为___________。

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（15分）为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。最近有科学家提出“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，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）在合成塔中，若有4.4kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，可放出4947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是________。

（2）以甲醇为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂，负极通入甲醇，在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是：

CH₃OH + H₂O － 6e^－ ==== CO₂  + 6H⁺

则正极发生的反应是________；放电时，H^＋移向电池的________（填“正”或“负”）极。

（3）常温常压下，饱和CO₂水溶液的pH=5.6，c(H₂CO₃)=1.5×10^－5 mol·L^－1。若忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃HCO₃^－＋H⁺ 的平衡常数K =________。（已知：10^－5.6=2.5×10^－6）

（4）常温下，0.1 mol·L^－1NaHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中c(H₂CO₃)________c(CO₃^2－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是________（用离子方程式和必要的文字说明）。

（5）小李同学拟用沉淀法测定空气中CO₂的体积分数，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度积（Ksp）分别为4.96×10^－9、2.58×10^－9。小李应该选用的试剂是___________________。

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《巴黎协定》所倡导的是全球绿色、低碳。如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图14 甲所示，总反应的化学方程式为_________________________________。

（2）CO2经催化加氢可合成低碳烯烃，合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)　 ΔH。

向1L恒容密闭容器中充入2mol CO2(g)和n mol H2(g)，在一定条件下发生该反应。CO2的转化率与温

度、投料比[x=]的关系如图乙所示。

①该反应的ΔH__________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

②为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是____________（写1条即可）。

③图中X1_________X2（填“<”“>”.或“=”，下同）。

④若图乙中B点的投料比为2，则500℃时的平衡常数K(B)=_________________。

（3）工业上用CO2生产甲醇燃料，进一步可合成二甲醚。已知：298K和101kPa条件下，

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)　　 △H=-akJ•mol-1　

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　 △H=-bkJ•mol-1

CH3OH(g)=CH3OH(l)　 △H=-ckJ•mol-1

①CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为________________________________。

②合成二甲醚的总反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　 △H=-130.8kJ•mol-1。一定条件下，该反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____________（填序号）。

a.逆反应速率先增大后减小　　　　 b.H2的转化率增大　　　　 c.反应物的体积百分含量减小

③在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下，将6molCO2和12mol H2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=____________；KC、KD、KE三者之间的大小关系为___________________。

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