二氧化碳的回收利用对温室气体的减排具有重要的意义。在2L密闭容器中，加入2.00molCO...

二氧化碳的回收利用对温室气体的减排具有重要的意义。在2L密闭容器中，加入2.00molCO2和2.0 mol H2以及催化剂发生反应：CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g)　 ΔH，测得，n(H2)/mol在不同温度随时间的变化如下表：

(1)比较实验温度T1___T2(填“＞”、“＜”)，该反应的ΔH___0(填“＞”、“=”、“＜”)。

(2)实验I中0～60 min内用HCOOH表示的该反应的平均反应速率为_____。

(3)实验Ⅱ反应开始时体系压强为P0，第90min时体系压强为Pl，则Pl∶P0=___。

(4)比较实验I、Ⅱ在80min时的逆反应速率大小vl___vⅡ(填“＞”、“＜”或“无法判断”)，原因是_____。

高二化学填空题中等难度题查看答案及解析

利用化学反应原理研究化学反应有重要意义。

（1）CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1 molCO2和3molH2，此时压强为p0kpa，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①0~4min，H2的平均反应速率v(H2)=__mol·L−1·min−1。

②下列能说明该反应已达到平衡状态的是___。

A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)

B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1

C．恒温恒容下，气体的密度不再变化

D．恒温恒压下，气体的体积不再变化

③测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度均为0.5mol/L，则此时v（正）___v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。

④可逆反应的平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：分压=总压×物质的量分数，则该温度下Kp=___kPa-2（用含有p0的式子表示，保留1位小数)。

（2）工业中，CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。

反应A：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

反应B：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)

控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。

图为温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响

①由图可知温度升高时CO的产率上升，其主要原因可能是___。

②由图可知获取CH3OH最适宜的温度是___。下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有___(填字母)。

A．使用对反应A选择性更高的催化剂

B．压缩体积

C．增大CO2和H2的初始投料比

（3）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－92.4kJ·mol-1。在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得合成氨反应达到平衡时的有关数据如下。

则a+b___92.4（填“>”、“=”或“<”，下同），c3___2c1，2p2___p3，α1+α3___1。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

(12分) 二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。

（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H ＝－akJ·mol－1（a＞0），测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________

A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变

B．混合气体的密度不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O

D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1， 且保持不变

②下列措施中能使增大的是________　 （选填编号）。

A．升高温度　　　

B．恒温恒容下充入He(g)

C．将H2O(g)从体系中分离　

D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2

③计算该温度下此反应的平衡常数K＝___________ , 若改变条件　　　　　　 （填选项），可使K＝1。

A增大压强　　　　　　　　 B增大反应物浓度　　　　　　　 C．降低温度　

D．升高温度　　　　　　　　 E．加入催化剂

（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示：M区发生反应的电极反应式为_______________________________。

高二化学选择题困难题查看答案及解析

二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，△H＝－a kJ·mol－1（a＞0）， 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是__________（填编号）

A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变

B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O

D．该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变

②计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。（保留两位有效数字）。若改变条件　　　　　　 （填选项），可使K＝1。

A．增大压强

B．增大反应物浓度

C．降低温度

D．升高温度

E．加入催化剂

高二化学填空题困难题查看答案及解析

（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”)。

高二化学填空题极难题查看答案及解析

CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g) N 2(g)+CO2(g)  △H，在T 1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①根据图表数据分析T1 ℃时，该反应在0～10 min内的平均反应速率v(N2)＝____________mol·L -1·min -1；计算该反应的平衡常数K＝_____________。

② 若30 min后只改变某一条件，据上表中的数据判断改变的条件可能是____________（填字母编号）。

A.加入合适的催化剂                　　　　　　　 B.适当缩小容器的体积

C.通入一定量的NO                　　　　　　　 D.加入一定量的活性炭

③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:3：3，则达到新平衡时NO的转化率____________（填“升高”或“降低”），△H_____0（填“>”或“<”）。

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)    △H 1＝－49.1 kJ·mol － 1

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)      △H 2＝－24.5 kJ·mol － 1

写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式_____________________________________。

（3）二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池（电解质为KOH溶液）的负极反应式为：_______________________。

（4）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c(CO32－)∶c(HCO3－)=_______________。[常温下K 1(H2CO3)=4.4×10 -7、 K 2(H2CO3)=5×10 -11]。

②欲用2LNa2CO3溶液将4.66 g BaSO4 (233 g/moL)固体全都转化为BaCO3，则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为__________________________。[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10－11，Ksp (BaCO3)=1×10 －10]。（忽略溶液体积的变化）

高二化学填空题困难题查看答案及解析

CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H，在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～10min内的平均反应速率v(N2)＝___mol·L-1·min-1；计算该反应的平衡常数K＝__。

②若30min后只改变某一条件，据上表中的数据判断改变的条件可能是__（填字母编号）。

A.加入合适的催化剂　　　　　　 B.适当缩小容器的体积

C.通入一定量的NO　　　　　　　 D.加入一定量的活性炭

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：3：3，则达到新平衡时NO的转化率___（填“升高”或“降低”），△H__0（填“>”或“<”）。

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　　 △H1＝－49.1kJ·mol-1

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　 △H2＝－24.5kJ·mol-1

写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式___。

（3）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c(CO32－)：c(HCO3－)=__。[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11]。

② 欲用5L Na2CO3溶液将23.3 g BaSO4固体全都转化为BaCO3，则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_________。[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-7、Ksp(BaCO3)=2.5×10-6]。（忽略溶液体积积的变化）

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g)　 △H，在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

①若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：3：3，则达到新平衡时NO的转化率____（填“升高”或“降低”），△H____0（填“>”或“<”）。

②根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～10min内的平均反应速率v(N2)=__mol·L-1·min-1；计算该反应的平衡常数K＝___。

③若30min后只改变某一条件，据上表中的数据判断改变的条件可能是____________（填字母编号）。

A.加入合适的催化剂　　　　　　　　　　　 B.适当缩小容器的体积

C.通入一定量的NO　　　　　　　　　　　　 D.加入一定量的活性炭

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚（CH3OCH3）。二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池（电解质为KOH溶液）的负极反应式为：______________。

（3）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。若某次捕捉后得到pH=10 的溶液，则溶液c(CO32-)∶c(HCO3-)=____________。[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7、 K2(H2CO3)=5×10-11]。

高二化学综合题困难题查看答案及解析

CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。

已知：CH4(g)+O2(g)＝CO2(g)+2H2(g)ΔH=-319kJ·mol−1

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol−1

回答下列问题：

(1)写出CH4-CO2催化重整反应的热化学方程式：_______________________________。

(2)某温度下，向密闭容器中充入CH4与CO2，发生CH4-CO2催化重整反应。测得平衡混合物中CO(g)的体积分数[φ(CO)]与起始投料比Z[Z=n(CH4)/n(CO2)]的关系如图所示；

①当Z=2时，CO2的平衡转化率ɑ=__________%。

②当Z=3时，反应达到平衡状态后，CO的体积分数可能是图1中的_________点(填“C”、“D”或“E”)。

(3)若CO2的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①由图可知压强p1__________p2(选填“>”、“<“或“=”)；

②在温度为T5℃，压强为P1条件下，向2L密闭容器中充入1molCH4与1molCO2发生CH4-CO2催化重整反应，则此条件下该反应的平衡常数为：_____________________；达平衡后若再充入1.5molCH4、1.5molCO2、1molCO、1molH2，则此时v正_______v逆(选填“>”、“<“或“=”)；在该条件下，以下能说明该反应已达平衡的是________________。

A．CH4与CO2的物质的量比为1：1

B．氢气的体积分数不变

C．混合气体的平均摩尔质量保持不变

D．当消耗1mol的CO2同时，有2mol的CO生成

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

对温室气体CO2进行减排和综合治理具有重要意义。回答下列问题：

Ⅰ. 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。

（1）电池的负极反应式：______________________________________________ 。电池的正极反应式：6O2+6e−6O2− ；6CO2+6O2−3C2O42− + 6O2

（2）反应过程中O2的作用是________。

（3）该电池的总反应式：_________________________________。

Ⅱ. CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义，还可以得到合成气（CO和H2）。

已知：①CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)　　 ΔH1 ＝+206.2 kJ/mol　　 K1

②CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)　　 ΔH2 = +165.0 kJ/mol　　 K2

（4）写出该催化重整反应的热化学方程式__________________________________________。

K=_________(用 K1 、K2表示）

（5）恒温恒压下，向容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，此时体积为2 L，一段时间后达到平衡时，CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______。

（6）分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体让其发生催化重整反应。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______（填“A” 或“B ”）。

（7）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：

若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是___。

A．600℃，0.9Mpa　　 B．700℃，0.9MPa　　 C．800℃，1.5Mpa　　 D．1000℃，1.5MPa

高二化学综合题困难题查看答案及解析