随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳-化学(C1化学)成为研究的热点。“碳一化学”即以单...

随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳-化学(C1化学)成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及CO、CO2、CH4、CH3OH等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺．

（1）将CO2转化成有机物课有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：

a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2

b.CO2+3H2OCH3OH+H2O

c.CO2+CH4CH3COOH

d.2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O

在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是_______（填序号）。

（2）CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入和，在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。

①该反应属于_______反应（填“吸热”或“放热”）。若一个可逆反应的平衡常数K值很大，对此反应的说法正确的是____（填序号）。

a.反应使用催化剂意义不大

b.该反应发生将在很短时间内完成

c.该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小

d.该反应一定是放热反应

②100℃时，该反应的平衡常数K=________(用a,b的代数式表示)。

（3）二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。

①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

a.2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)　 △H1=-90.8kJ•mol-1

b.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-

c.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g0+H2(g)△H3=-41.3kJ•mol

总反应：3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___．

②对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是_____（填字母）。

a.n(CH3OH)=n(CH3OCH3)=n(H2O)

b.容器内压强保持不变

c.H2O(g)的浓度保持不变

d.CH3OH的消耗速率与CH3OCH3的消耗速率之比为2:1

（4）以KOH溶液为电解质，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为_______。

（5）碳化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、CH4等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物（NOx）在有催化剂的条件下反应的化学方程式____________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学（Ｃ1化学）成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及ＣＯ、、、等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺。

（1）将转化成有机物可有效实现碳循环。转化成有机物的例子很多，如：

a．　　

b．

c．　

d．

在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是　　　　 （填序号）。

（2）CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入和，在催化剂作用下合成甲醇：。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。

①该反应属于　　　　 反应（填“吸热”或“放热”）。若一个可逆反应的平衡常数值很大，对此反应的说法正确的是　　 （填序号）。

a．反应使用催化剂意义不大

b．该反应发生将在很短时间内完成

c．该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小

d．该反应一定是放热反应

②时，该反应的平衡常数　　　　　 (用的代数式表示)。

（3）二甲醚（）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。

①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

a． 　

b．

c．

总反应：的　　　 　　　　 。

②对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是　　　 （填字母）。

a．

b．容器内压强保持不变

c．的浓度保持不变

d．的消耗速率与的消耗速率之比为

（4）以KOH溶液为电解质，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为　　　　 。

（5）C1化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物（NO）在有催化剂的条件下反应的化学方程式　　　　 　　　 。

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能源和环境保护是世界各国关注的热点话题。请回答下列问题：

Ⅰ．目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为CH4(g) +H2O (g) =CO (g) +3H2(g) 。

阅读下图，计算该反应的反应热△H=____________kJ·mol-1。

Ⅱ．收集和利用CO2是环境保护的热点课题。

500℃时，在容积为1L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下反应：C02(g) +3H2 (g) =CH3OH (g) +H2O (g) △H＜0，测得CO2和CH3OH的浓度与时间的关系如图所示。

（1） 0~10 min内v(H2)=_____________， A点含义是_____________。该反应平衡常数表达式K=____________。

（2）反应在500℃达到平衡后，改变反应温度为T， CH3OH的浓度以每分钟0. 030 mol/L逐渐增大，经5 min又达到新平衡。T______(填“>”、“<”或“=”)500℃，判断理由是_____________。

（3）温度为T时，反应达到平衡后，将反应容器的容积增大一倍。平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动，判断理由是____________。

Ⅲ．电化学法处理SO2是目前研究的热点。

利用双氧水吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示。

（1）石墨1为___________(填“正极”或“负极”)；正极的电极反应式为____________。

（2）若11.2 L(标准状况)SO2参与反应，则迁移H+的物质的量为____________。

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能源和环境保护是世界各国关注的热点话题。请回答下列问题：

Ⅰ．目前“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。甲烷自热重整是一种先进的制氢方法，其反应方程式为CH4(g) +H2O (g) =CO (g) +3H2(g) 。

阅读下图，计算该反应的反应热△H=____________kJ·mol-1。

Ⅱ．收集和利用CO2是环境保护的热点课题。

500℃时，在容积为1L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下反应：CO2(g) +3H2 (g) CH3OH (g) +H2O (g) △H＜0，测得CO2和CH3OH的浓度与时间的关系如图所示。

（1）0~10 min内v(H2)=_____________，

A点含义是_____________。

该反应平衡常数表达式K=____________。

（2）反应在500℃达到平衡后，改变反应温度为T，CH3OH的浓度以每分钟0．030 mol/L逐渐增大，经5 min又达到新平衡。T____________(填“>”、“<”或“=”)500℃，判断理由是___________________。

（3）温度为T时，反应达到平衡后，将反应容器的容积增大一倍。平衡向____________(填“正”或“逆”)反应方向移动，判断理由是____________。

Ⅲ．电化学法处理SO2是目前研究的热点。

利用双氧水吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示。

（1）石墨1为___________(填“正极”或“负极”)；

正极的电极反应式为____________。

（2）若11.2 L(标准状况)SO2参与反应，则迁移H+的物质的量为____________。

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（9分）随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注。

（1）甲烷是一种理想的洁净燃料。已知：

CH₄（g）+2O₂（g）= CO₂（g）+2H₂O（g）；△H= —802．3kJ·mol^-1

H₂O（1） =H₂O（g），△H =+44．0kJ·mol^-l

则4．8g甲烷气体完全按燃烧生成液态水，放出热量为________。

（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。

该反应为CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g）;△H=+206．lkJ·mol^-l。

①若800℃时，反应的化学平衡常数K=l．0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。

则此时正、逆反应速率的关系是________。（填标号）

A．v（正）>v（逆）                            B．v（正）<v（逆）

C．v（正）=v（逆）                            D．无法判断

②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。

表中t=________ ，P=________ ；

设计实验2、3的目的是________

实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是________ （用K₁、K₂、K₃表示）。

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随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注。

（1）甲烷是一种理想的洁净燃料。已知：CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+ 2H2O（g）；△H= -802.3kJ·mol-1　　 H2O（1）=H2O（g），△H =+44.0kJ·mol-l

写出常温常压下甲烷完全燃烧的热化学方程式____，计算4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出热量为____kJ。

（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值。该反应为CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H=+206.lkJ·mol-l。

①800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。

则此时正、逆反应速率的关系是正反应速率____逆反应速率。（填“＞”、“＜”、“＝”）

②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa，其余实验条件见下表）。

表中t=___，P=____；设计实验2、3的目的是____；实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____（用K1、K2、K3表示）。

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(14分)大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放。

（1）已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)；ΔH＝＋180 kJ·mol－1

CH4可用于脱硝，其热化学方程式为CH4(g)＋4NO(g)===CO2(g)＋2N2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝________。

（2）C2H4也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu2＋负载量对其NO去除率的影响，控制其他条件一定，实验结果如图1所示。为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度和Cu2＋负载量分别是________。

（3）臭氧也可用于烟气脱硝。

①O3氧化NO结合水洗可产生HNO3和O2，该反应的化学方程式为____。

②一种臭氧发生装置原理如图2所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为________。

（4）图3是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。

①该脱硝原理中，NO最终转化为________(填化学式)和H2O。

②当消耗2 mol NH3和0.5 mol O2时，除去的NO在标准状况下的体积为________。

（5）NO直接催化分解(生成N2与O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40 ℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图4所示。写出Y和Z的化学式：____。

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（15分）“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质（如CO、CO2、CH4、CH3OH、

HCOOH等）为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。

（1）一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：

CO2（g） + 3H2（g）CH3OH（g） + H2O（g）　 △H =﹣49.0 kJ/mol。相关数据如下：

请回答：①a = 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②若甲中反应10 s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是　　　　　　　　 。

（2）甲烷的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强P1　　　 P2 ，（填“大于”或“小于”）；压强为P2时，在y点：v（正）　　　　 v（逆）（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）一定条件下，治理汽车尾气的反应是2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g） △H<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n（NO）:n（CO）=2:1的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是　　　　 （选填字母）。

（4）甲酸（HCOOH）是一种弱酸，现用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和甲酸溶液，滴定曲线如下：滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c（H+）最大的是　　　 ；V1和V2的关系V1　　 V2（填 “>”、“=”或“<”）；M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是　　　　 。

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