[2017新课标Ⅲ]研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O...

[2017新课标Ⅲ]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=0.420 nm，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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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）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为___________________。六棱柱底边边长为a cm，高为b cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为_____________________________________g·cm－3（列出计算式）。

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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，电负性较大的是___，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____。

(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____。

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二氧化碳与氢气催化合成甲醇，发生的反应为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）

（1）已知：计算上述反应的△H=______________kJ·mol-1。

（2）一定条件下，将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中，下列事实可以说明该反应已达平衡的是_______________（填选项字母）。

A．容器内气体密度保持不变　　　　 B．H2O(g)与CO2(g)的生成速率之比为1∶1

C．容器中压强保持不变　　　　　　 D．该反应的平衡常数保持不变

（3）一定条件下，往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2，在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III，相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示，据表中数据绘制下右图：

（T5时，图中C点转化率为66.67%，即转化了2/3）

① 催化剂效果最佳的反应是________________（填“反应I”，“反应II”，“反应III”）。

② T3的b点v（正）______v（逆）（填 “>”， “<”， “=” ）。

③ T4的a点转化率比T5 的c点高的原因是____________________________。

④ 求温度为T5时，该反应的平衡常数K =_______。要求在答题卡相应空白处写出计算过程（结果保留三位有效数字）

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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇：

( CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O )，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。

已知 H2(g)、 CO(g) 和 CH3OH(l) 的燃烧热△H分别为285.8 kJ·mol1、283.0 kJ·mol1和726.5kJ·mol1。请回答下列问题：

（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ

（2）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的

平均速率为v(CH3OH)= mol·L1·min1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时 增大

（3）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为　　　　　　　　　　　　 ( 用  表示 )

（4）已知甲醇燃烧的化学方程式为2CH3OH +3O2 =2CO2 +4H2O ，在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为　　　　　　　　　　　　　 ，正极的反应式为　　　　　　　　　　　　　　

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(8分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。请回答下列问题：

（1）已知： ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)　　 　 △H=+49.0kJ/mol

②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=－192.9kJ/mol

由上述方程式可知，CH3OH(g)的燃烧热____（填“大于”、“等于”或小于”）192.9kJ/mol。已知水的气化热为44 kJ/mol，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为______________________________。

（2）在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300 ℃）

该反应为_________反应(填“放热”或“吸热”)；在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为____________________。

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温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题：

(1)利用CO2可以制取甲醇，有关化学反应如下：

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g )　　 ΔH1=-178 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　　　　　　　 ΔH2=-566 kJ/mol

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　　　　　　　　 ΔH3=-483.6 kJ/mol

已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

由此计算断开1 mol CO需要吸收____________kJ的能量（甲醇的球棍模型如图所示）；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=________ kJ/mol。

(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如下图所示：通入a气体的电极是原电池的______极(填“正”或“负”)，其电极反应式为___________________ 。

(3)下图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜，则b处通入的是______(填“CH4”或“O2”)，电解前，U形管的铜电极、铁电极的质量相等，电解2min后，取出铜电极、铁电极，洗净、烘干、称量,质量差为12.8g，在通电过程中，电路中通过的电子为_____mol，消耗标准状况下CH4________mL。

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温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题:

(1)利用CO2可以制取甲醇,有关化学反应如下:

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g )　　 ΔH1=-178　 kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　　　　　　　 ΔH2=-566 kJ·mol-1

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　　　　　　　　 ΔH3=-483.6 kJ·mol-1

已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

由此计算断开1 mol CO需要吸收____________kJ的能量。

(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:通入a气体的电极是原电池的______极(填“正”或“负”),其电极反应式为______ 。

(3)如图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜，则b处通入的是____(填“CH4”或“O2”)，电解前，U形管的铜电极、铁电极的质量相等,电解2min后，取出铜电极、铁电极，洗净、烘干、称量,质量差为12.8g,在通电过程中,电路中通过的电子为_____mol，消耗标准状况下CH4______mL.

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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。请回答下列问题：

（1）已知：①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ/mol

②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=－192.9kJ/mol

由上述方程式可知，CH3OH(g)的燃烧热__________（填“大于”、“等于”或小于”）192.9kJ/mol。已知水的汽化热为44 kJ/mol，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________。

（2）在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300 ℃），该反应为_________反应(填“放热”或“吸热”)；在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为______________。

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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。请回答下列问题：

（1）已知：①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)　　 △H=+49.0kJ/mol

②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=－192．9kJ/mol

由上述方程式可知，CH3OH(g)的燃烧热__________（填“大于”、“等于”或小于”）192.9kJ/mol。已知水的汽化热为44 kJ/mol，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________。

（2）在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300 ℃）该反应为_________反应(填“放热”或“吸热”)；在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为____________________。

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