低碳经济成为人们一种新的生活理念。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结...

低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合下列有关图示和所学知识回答：

I．用CO2催化加氢可以制取乙烯：CO2（g）+3H2（g）1/2C2H4（g）+2H2O（g）。

(l)若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应△H =___________（用含a、b的式子表示）；又知：相关化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的△H =-152 kJ/mol，则表中的x= ___。

(2)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图所示。则M极上的电极反应式为____。

II．用CO2催化加氢还可以制取二甲醚：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H =-122.5kJ/mol，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。

(3)图中T1、T2分别表示反应温度，判断T1、T2大小关系的依据是____；图中A、B、C三点对应的平衡常数分别为KA、KB、Kc，其三者大小的关系是____。

(4)T1温度下，将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中，经过5min反应达到平衡，则0～5min内的平均反应速率υ(H2)=_______，平衡常数K=__（列出计算式即可）。

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低碳经济成为人们一种新的生活理念。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。请你结合所学知识回答：

（1）①用CO2催化加氢可制取乙烯：CO2（g）+3H2（g）1/2C2H4（g）+ 2H2O（g），若　 该反应体系的能量随反应过程变化关系如下图所示， 则该反应的△H =______（用含a、b的式子表示）。

已知：几种化学键的键能如下表所示，实验测得上述反应的△H=-152kJ•mol﹣1，则表中的x=___________。

② 以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如下图所示。则N极上的电极反应式为____________；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为__________。

（2）用CO2催化加氢可以制取乙醚的反应如下：2CO2（g）+6H2（g）CH3OCH3（g）+ 3H2O（g） △H=﹣122.5 kJ•mol﹣1，某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如下图所示。

①T1_______T2（填“<”、“=”或“>”），判断理由是__________________________。

②T1温度下，将6 mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中，经过5 min反应达到平衡，则0～ 5 min内的平均反应速率υ（CH3OCH3）=______。

③一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______（填标号）。

A．逆反应速率先增大后减小　　　　　　 B．容器中 c（H2）/c（CO2）的比值减小　　

C．H2的转化率增大

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低碳经济成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是一个重要研究方向， 既可变废为宝，又可减少碳的排放。工业上可用CO2和H2制备被誉为“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3)：

如在500℃时，在密闭容器中将炼焦中的CO2转化为二甲醚，其相关反应为：

主反应I：2CO2 (g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　 △H1

副反应II：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H2

(1)已知：①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　 △H=-90.1kJ/mol

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　　　 △H=-24.5kJ/mol

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　　 △H= -41.0kJ/mol

则主反应I的△H1=______。

(2)在一定温度下某密闭容器中按CO2和H2的浓度比为1：3投料进行反应，测得不同时间段部分物质的浓度如下表：

①10-20min 内，CH3OCH3的平均反应速率v(CH3OCH3)=_______。

②根据以上数据计算主反应I的平衡常数K=______(列式，代入数据，不计算结果)。

(3)欲提高CH3OCH3产率的关键的因素是选用合适的催化剂，其原因是_______。

(4)对于反应II，温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示：下列有关说法不正确的是_______。

A.其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时CO2的平衡转化率可能位于Ml

B.温度低于250°C时，随温度升高甲醇的产率增大

C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大

D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化

(5)利用太阳能电池将CO2转化为乙烯、丙烯等有机化工原料，其工作原理如图所示。则a为太阳能电池的_______极，写M极上生成丙烯的电极反应式为_________。

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低碳经济成为一种重要的生活理念，二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向.

(1)以与为原料合成尿素[化学式为的主要反应如下:

①　

②　

③　

则与合成尿素和液态水的热化学方程式为____________

(2)用催化加氢还可以制取二甲醚：

某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示。

①图中三点对应的平衡常数分别为,其三者大小的关系是____________.

②温度下，将和充入的密闭容器中，经过反应达到平衡，则内的平均反应速率_______，平衡常数的数值___________(列出计算式即可)。

(3)惰性材料做电极，电解强酸性的二氧化碳水溶液得到可得到多种燃料，其原理如图所示.则电解时，生成丙烯的电极反应式是___________________

(4)以为原料制取碳黑()的太阳能工艺如图所示。过程2中发生反应的化学方程式为；则过程1中每消耗 转移电子的物质的量为___________________.

(5)一定量溶于溶液中恰好得到 溶液，在常温下用的盐酸对其进行滴定，所得滴定曲线如图所示.点所得溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是______________(的电离常数为、..)

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碳捕捉技术即是二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)，是实现温室气体减排的重要途径之一，更是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业。

I.利用CO2加氢合成低碳烯烃技术就是重要的应用之一。以合成C2H4为例，其合成反应为：6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)　　 ΔH1 ；已知H2的燃烧热为△H2；CH2=CH2(g)的燃烧热为△H3；H2O(l)= H2O(g)的热效应为△H4。

(1)ΔH1=__________________(请用△H2、△H3、△H4表示)，若将1mol CO2与3mol H2充入10L的恒容密闭容器中，达到平衡后，平衡浓度、CO2转化率与温度的关系分别如图1和图2所示，请回答下列问题：

(2)图1中曲线c代表物质的电子式___________________。

(3)该反应在较低温度时能自发进行，请分析其原因：______________________________。

(4)结合图1和图2，下列说法一定正确的是 __________。

A．其他条件不变，T1℃、增大压强，再次达到平衡时c(H2)比A点的c(H2)大

B．平衡常数：KM＞KN

C．生成乙烯的速率：v(M)小于v(N)

(5)计算图2中M点时，乙烯的体积分数________________。（保留二位有效数字）

II.利用电解法也可将CO2制得乙烯，如图3所示，电极b是太阳能电池的________极，

电解时其中a极对应电解槽上生成乙烯的电极反应式为______________________________。

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“低碳生活，绿色出行”已经成为很多人的生活理念。CO2的捕捉和利用也成为了科学家们积极探索的热门领域。回答下列问题:

（1）用CO2催化加氢可制取乙烯，其能量关系如图，写出该反应的热化学方程式____。

（2）以硫酸作电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图。则A为电池的___极，N极的电极反应式为______。

（3）用 CO2催化加氢制取二甲醚的反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)在恒容密闭容器中，均充入2molCO2和6molH2，分别以Ir和Ce作催化剂，反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率a(CO2)随反应温度的变化情况下图所示：

①用Ir和Ce作催化剂时，反应的活化能更低的是_______。

②a、b、c、d和e五种状态，反应一定达到平衡状态的是 ____________,反应的△H________0。(填 “>”、“=”、“<”)

③从状态a到c，CO2转化率不断增大的原因是____________。

④ 状态e时，a(CO2)=50%，若保持容器容积为10L，则此时的平衡常数K=____________

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“低碳生活，绿色出行”已经成为很多人的生活理念。CO2的捕捉和利用也成为了科学家们积极探索的热门领域。回答下列问题:

（1）用CO2催化加氢可制取乙烯，其能量关系如图1，写出该反应的热化学方程式____________。

（2）以硫酸作电解质溶液，利用太阳能电池将CO2转化为乙烯的工作原理如图2。则A为电池的___极，N极的电极反应式为_________________________。

（3）用CO2催化加氢制取二甲醚的反应为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)

在恒容密闭容器中，均充入2mol.CO2和6molH2，分别以Ir和Ce作催化剂，反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率a(CO2)随反应温度的变化情况如图3。

①用Ir和Ce作催化剂时，反应的活化能更低的是_______。

②a、b、c、d和e五种状态，反应一定达到平衡状态的是__________，反应的△H ___0(填“>”、“=”或“<”)。

③从状态a到c，CO2转化率不断增大的原因是________________________________。

④状态e时，a(CO2)= 50%，若保持容器容积为10L，则此时的平衡常数K=____。

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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。已知：

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

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　　　 △H2＝-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K1(H2CO3)=4.4×10-7、 K2(H2CO3)=5×10-11]。

②欲用2LNa2CO3溶液将4.66gBaSO4 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）

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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足量的活性炭和一定量的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＝-49.1 kJ·mol－1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　　　 △H2＝-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K1(H2CO3)=4.4×10-7、 K2(H2CO3)=5×10-11]。

②欲用2LNa2CO3溶液将4.66gBaSO4 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）

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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)　　 ΔH,在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min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=　　　　　　　　 。

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是　　　　　　 (填字母代号)。

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5:3:3，则达到新平衡时NO的转化率　　　　　　　　 (填“升高”或“降低”)，ΔH　　　　　　 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＝－49.1 kJ·mol－1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　　　 △H2＝－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：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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