发展新能源、改善空气质量等一直是化学研究的热点。回答下列问题：(1)甲醇是可再生的清洁能源...

发展新能源、改善空气质量等一直是化学研究的热点。回答下列问题：

(1)甲醇是可再生的清洁能源，可利用CO2与H2合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。该反应历程如图所示。

上述合成甲醇的反应的有机副产物有__________；由于该反应速率较慢，需要加入催化剂使反应速率加快，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)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应，可制合成气，主要反应(I)、(II)的lg KP(KP为以分压表示的平衡常数)与T的关系如图所示。

①反应(I)的△H______0(填“＞”、“＝”或“＜”)；

②在容积为10 L密闭容器中充入1 mol CO、1 mol H2O只发生反应(II)，反应5分钟到达图中d点，请计算0～5 min时，CO平均反应速率________；此时CO的转化率为________；已知：反应速率v=v正-v逆=k正·x(CO)·x(H2O)-k逆·x(CO2)·x(H2)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，计算e处的=______；

③c点时，若反应容器中CO浓度为0.1 mol/L，则CO2浓度为________(填数值)。

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应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源．甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景．回答下列问题：

(1)与合成甲醇：但是找到合适的催化剂是制约该方法的瓶颈．目前主要使用贵金属催化剂，但是贵金属储量稀少，成本高昂，难以大规模应用，且使用中存在环境污染的风险．最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示．

容易得到的副产物有CO和，其中相对较多的副产物为________________；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.    B．

C.    D．

(2)恒压容器的容积可变下，与在催化剂作用下发生反应  ，的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．

①压强________填“”或“”．

②在、条件下，b点时________填“”或“”．

③已知：反应速率，、分别为正、逆反应速率常数，x为物质的量分数，若b点对应的坐标参数为，计算b处的________保留3位有效数字．

(3)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应Ⅰ、Ⅱ的为以分压表示的平衡常数与T的关系如下图所示．

①反应Ⅱ的________填“大于”“等于”或“小于”．

②点时，反应的________填数值．

③在恒容密闭容器中充入、只发生反应Ⅱ，图中d点处达到平衡时，CO的转化率为________；达到平衡时，向容器中再充入、，重新达到平衡时，CO的平衡转化率________填“增大”“减小”或“不变”．

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应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。

（1）已知： ①CH3OH(g)＋H2O(l)=CO2(g)＋3H2(g)　　 Δ H=＋93.0 kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋1/2 O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　　 Δ H＝－192.9 kJ·mol－1

③CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 Δ H＝－38.19 kJ·mol－1

则表示 CH3OH 的燃烧热的热化学方程式为___________ 。

（2）在一定条件下用CO和H2合成 CH3OH：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在2 L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol H2，在催化剂作用下充分反应。下图表示平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化的平衡曲线。

回答下列问题：

①该反应的反应热 Δ H________ 0（填“>” 或“<” ），压强的相对大小与p1_______ p2（填“>” 或“<” ）。

②压强为 p2，温度为 300℃时，该反应的化学平衡常数的计算式为K=_______(只列算式不计算结果)。

③下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是_______。

A.容器内气体压强不再变化

B.υ (CO):υ (H2)=1:2

C.容器内的密度不再变化

D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化

E.容器内各组分的质量分数不再变化

④某温度下，在保证 H2 浓度不变的情况下，增大容器的体积， 平衡_______。

A.向正反应方向移动　　 B.向逆反应方向移动　　　　 C.不移动

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应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手，如开发利用清洁能源。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应用前景。

Ⅰ.已知：①CH3OH（g）+H2O（l）=CO2（g）+3H2（g）　 ΔH=+93.0kJ·mol－1

②CH3OH(g)＋1/2O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　 ΔH＝－192.9 kJ·mol－1

③CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 ΔH＝－38.19 kJ·mol－1

则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为______________________________________________。

Ⅱ.在一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），在2L恒容密闭容器中充入1mol CO和2molH2，在催化剂作用下充分反应。下图表示平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化的平衡曲线。回答下列问题：

（1）该反应的反应热ΔH_______0（填“>”或“<”），压强的相对大小：p1_______p2（填“>”或“<”）。

（2）压强为p2，温度为300℃时，该反应的化学平衡常数K=________________。

（3）下列各项中，不能说明该反应已经达到平衡的是________________________________。

A．容器内气体压强不再变化　　　　　　　 B．v（CO）：c（H2）：v（CO3OH）=1:2:1

C．容器内的密度不在变化　　　　　　　　 D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化

E.容器内各组分的质量分数不再变化

（4）某温度下在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡_________（填字母）。

A．向正反应方向移动　　　 B．向逆反应方向移动　　　 C．不移动

作出此判断的依据是__________________________________________________________________。

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氢能源是公认的环境友好型二次能源，对其开发和利用是科研领域研究的热点。

回答下列问题：

（1）甲烷与水蒸气的催化反应可制备和合成气。

已知：Ⅰ；

Ⅱ。

①制备合成气反应的热化学方程式为_________。

②制备合成气时，会因副反应而使合成气产率降低。有利于降低副反应的反应条件为________任写一点；有利于提高制备合成气反应选择性的关键因素为_____。

③一定温度下，向5L恒容密闭容器中充入和，只发生反应Ⅱ。10min达到平衡时测得CO的体积分数为。则0—10min内，用浓度变化表示的平均反应速率______；下列事实能说明该反应达到平衡状态的是____填选项字母。

A 混合气体密度不再改变    混合气体的平均相对分子质量不再改变

C 容器内气体压强不再改变  断裂键同时断裂键

（2）部分合金可用于氢能源的存储。一定温度下，某储氢合金的储氢效率固相中氢原子与金属原子的数目之比与温度和氢气的平衡压强的关系如图所示。在OA段，氢溶解于M中形成固溶体；在AB段，发生氢化反应的化学方程式为。

①时，该反应的平衡常数__________用含的代数式表示，为用分压表示的平衡常数。

②_________________填“”“”或“”。

③当反应处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达到平衡后反应可能处于图中的______________点填“b”“c”或“d”。

（3）氢能源在电化学领域的一种存储和应用的原理为，充电时的阳极反应式为_____________。

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CO2是生活中常见的化合物之一，随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，人类对CO2的性质研究和综合利用日益重视。

Ⅰ．在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯(DMC)：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%，这是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、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。

（1）根据反应温度对TON的影响图（相同时间内测定），判断该反应的焓变△H________0（填“＞”、“＝”或“＜”），理由是____________________________________。

（2）根据反应时间对TON的影响图（上图），已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10—5 mol，计算该温度下，4～7 h内DMC的平均反应速率：________。

（3）根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图（见上右图），判断下列说法正确的是　　 。

A．由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用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脱水剂，将提高该反应的TON

C. 当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转化率显著提高

D. 当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时，随着催化剂用量的增加DMC的产率反而急剧下降

Ⅱ.如果人体内的CO2不能顺利排除体外会造成酸中毒，缓冲溶液可以抵御外来少量酸或碱对溶液pH的影响，人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3-)维持pH稳定。己知正常人体血液在正常体温时，H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1，c(HCO3-):c(H2CO3)≈20:1，lg2=0.3。

(4)由题给数据可算得正常人体血液的pH________(保留一位小数)。

(5)正常人体血液中H2CO3、HCO3-、OH- 、H+四种微粒浓度由大到小关系为：　　　　　　 。

(6)当少量的酸、碱进入血液中时，血液pH变化不大，其原因是　　　　　　　　　 。

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为了解决能源的可再生及将CO2变废为宝等问题，科学家借鉴自然界的光合作用原理，通过“人工” 光合作用合成了甲醇等液态燃料，因此甲醇又被称为液态太阳燃料。液态太阳燃料的合成及应用如下图所示。 请回答：

(1) 联系自然界的光合作用原理，并结合上述图示， 写出“人工”光合作用的化学方程式；______；在图示转化过程中，太阳能除了储存在甲醇中，还储存在_____中(填化学式)。

(2)图中热催化过程的反应原理为CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)△H。

已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H1= -483.6 kJ•mo1-1；

2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H2=-1352.86 kJ•mol-1

△H =_____________。

(3)实验室对热催化反应进行模拟探究：一定温度下，向容积均为2 L 的恒容密闭容器中分别通入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)， 在不同催化剂X、Y 的催化下发生反应。测得5 min时，CO2转化率与温度的变化关系如图所示。

①该反应适宜选用的催化剂为__________(填“X'”或 “Y”)。

②T1K时，a点对应容器在0～5 min内的平均反应速率v(H2)=______；b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b______c(填“＞”“＜”或“=”)，原因为___________。

③T2K时，若反应前容器内的压强为p， 则该温度下反应的平衡常数KP=_________。 (KP为用分压表示的平衡常数)。

(4)我国化学家结合实验和计算机模拟结果，研究得出热催化反应的一种可能历程如图所示，其中自由基用“•”标出，过渡态用TS表示。

四个过渡态中对反应速率影响最大的是____，理由为____；该步骤的化学方程式为____。

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化学平衡原理是中学化学学习的重要内容，请回答下列问题：

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气（主要成分CO、H2）制备甲醇。

（1）己知：CO、H2、CH3OH、的燃烧热（△H）分别为-283.0kJ/mol、-241.8kJ/mol、-192.2 kJ/mol，请写出合成气制备甲醇的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2，发生CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻为平衡状态的是______（填选项字母）。

（3）在T1℃时，在体积为5 L的恒容容器中充入3 mol的合成气，反应达到平衡时CH3OH的体积分数与n（H2）／n（CO）的关系如图所示。H2和CO按2:1投入时经过5 min达到平衡，则5 min内用H2表示的反应速率为v（H2）=_______。温度不变，当时，达到平衡状态，CH3OH的体积分数可能是图象中的______点。

（4）含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO2将其氧化为CO2，然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO2与甲醇反应的离子方程式：________________________。

（5）水的自偶电离可表示为H2O+H2OH3O++OH-。与水电离相似，甲醇也能发生自偶电离，请写出甲醇的自偶电离方程式_______________________________________，往甲醇中加入少量金属钠反应生成甲醇钠，则反应后的混合液中的电荷守恒式_____________________________。

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氢气是一种清洁能源，它的制取与应用一直是人类研究的热点。

(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：

CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/mol

①反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________。

②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有____________________。

③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤10-5 mol/L），应控制混合液pH的最小整数值为________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。

(2)用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________，图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________（填“1”“2”或“3”）。

(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为______________。

(4)富氧条件下，H2还原NOx包括两个阶段：第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3；第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+，NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时，NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式：__________________________。

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