CO2是一种重要的化学资源，基于Sabatier反应，中科院设计完成了在催化剂作用下CO2...

CO2是一种重要的化学资源，基于Sabatier反应，中科院设计完成了在催化剂作用下CO2氧化制取具有工业使用价值的气体。回答下列问题：

（1）已知：

则　　 _____。

（2）CO2氧化制的过程中，还存在反应：。

①随着反应进行，催化剂的活性明显降低，原因是_________________；

②若适当通入过量的CO2，则会明显减缓催化剂活性降低现象，原因是________________。

（3）CO2氧化制过程中，不同催化剂对反应物的转化率有不同影响，研究发现使用钴盐、铬盐作催化剂，未达到平衡时，其催化效果有如下结论：

说明：选择性是指转化的乙烷中生成乙烯的百分比；选择性是指转化的中生成的百分比。该反应宜选取的催化剂为______，理由是________________。

（4）、的某刚性容器中充入、混合气体，压强为p，若仅发生如下反应：，达到平衡时，的体积分数为0.2。

①测得正反应速率为，逆反应速率为，其中、为速率常数，则______（以和表示），，则平衡时________。

②已知：气体分压=气体总压×体积分数，上述反应若应用平衡分压代替平衡浓度，所得的化学平衡常数______。

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化学变化中的能量转换对于生产具有重大意义和研究价值。回答下列问题：

（l）中科院大连化学物理研究所的科研人员在新型纳米催化剂Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃，其过程如图。

①过程Ⅰ能量__（填“释放”或“吸收”。

②已知：CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)　　 △H═+41kJ•mol-1：

2CO2(g)+6H2(g)═C2H4(g)+4H2O(g)　　 △H═-128kJ•mol-1：

3CO2(g)+9H2(g)═C3H6(g)+6H2O(g)　　 △H═+157.5kJ•mol-l

C2H4(g)+C3H6(g)+H2(g)═C5H12(异戊烷，g)　　 △H=+267.6kJ•mol-1。

则5CO(g)+11H2(g)═C5H12(异戊烷，g)+5H2O(g)△H=__kJ•mol-1。

（2）一种铜版画雕刻用的酸性蚀刻液的有效成份是CuCl2，蚀刻反应为：Cu2++Cu+6Cl-═2CuCl32-。工业上用电解法将CuCl32-转化为Cu2+，使蚀刻液再生并回收金属Cu。装置如图（电极不参与反应）。

①再生的CuCl2蚀刻液为流出液__（填“a”或“b”）。

②写出N极的电极反应：__。

③装置中使用___离子交换膜（填“阳”或“阴”）。若电解池工作前，阴极室和阳极室中电解液质量相等，当转移0.1mol电子，流出液未流出时，两侧电解液的质量差为__g。

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二氧化碳利用具有十分重要的意义，科学家有以下几个设想。

(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯），其设想如图：

则重整系统发生反应的化学方程式为_________。

(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2，发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+ 4H2O(g) △H；在不同温度下，用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。

①其它条件不变，起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料，CO2转化率将________(填“增大”、“ 减小”或“不变”）；

②△H_____0（填“>”“<”“ 不能确定”）。

③若测试中体系内无氧气产生，试结合图示推断热稳定性C2H4 _____H2O （填“>”“<”“ 不能确定”）。

(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)

①已知：NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)　 △H1=akJ/mol

CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) △H2=bkJ/mol

H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l) △H3=ckJ/mol

则利用NH3• H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为______________________；

②已知常温下相关数据如表：

则反应NH4++HCO3-+H2ONH3• H2O+H2CO3的平衡常数K=___________。

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中科大发现了人工合成金刚石的新方法,化学原理为：Na+CO2C(金刚石)+C(石墨)+Na2CO3(未配平),这种合成具有深远的意义。下列说法不正确的是

A. 该反应中，钠作还原剂，二氧化碳作氧化剂

B. 每生成1mol Na2CO3时,共转移4mol电子

C. 该反应中Na2CO3是氧化产物

D. 还原性Na大于C

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CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2的反应，制造更高价值的化学品是目前的研究目标。250℃时，以镍合金为催化剂，发生如下反应：CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）。

（1）此温度下该反应的平衡常数表达式K=___；

（2）已知：①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）　　 △H=-890.3kJ•mol-1

②CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）　　 △H=+2.8kJ•mol-1

③2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）　　 △H=-566.0kJ•mol-1

反应CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）的△H=___kJ•mol-1。

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Ⅰ．CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2的反应，制造更高价值的化学品是目前的研究目标。250℃时，以镍合金为催化剂，发生如下反应：CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)

(1)此温度下该反应的平衡常数表达式K=　　　　　　　　　　 。

(2)已知：①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)　　 △H=﹣890.3kJ•mol﹣1

② CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)　 △H=+2.8kJ•mol﹣1

③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)　　 △H=﹣566.0kJ•mol﹣1

反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=　　　　　　　　 kJ•mol﹣1；

(3)利用上述反应①设计燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液)，写出电池负极的电极反应式　　　　 　 　　 。

Ⅱ．能源短缺是人类社会面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应原理为：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)　　 △H。

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)：

(1)根据表中数据可判断△H　　　　 0 (填“＞”、“=”或“＜”)．

(2)300℃时，将2molCO、3molH2和2molCH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将　　 　　　　 (填序号)：A正向移动 B逆向移动　 C处于平衡状态　 D无法判断

(3)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的标志是

A．恒温恒容下，混合气体的密度不在变化

B．达平衡时，v(CO)：v(H2)：v(CH3OH)=1：2：1

C．达平衡时，CH3OH浓度不再变化

D．单位时间内生产nmolCO同时生成2nmolH2

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(14 分)CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

①此温度下该反应的平衡常数K=　　 　　　　 　　 。

②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol－1

CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H=2.8 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol－1

反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H＝　 　　　　　　　 　 ；

③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1～t2℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ；

（∆代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）

④为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是　 　　　　　　　　　　　　 　 ；

⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2，则上述平衡向　　　　　　　 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

（2）以CO2为原料可以合成多种物质。

①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成，写出其结构简式：　 　　　　　　　　　　　 　 ；

②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为　　 　　 。

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铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：

(1)实验室可用稀硫酸和H2O2溶解铜片制取硫酸铜 ，该反应的化学方程式为_____；工业制备硫酸铜通常用空气将铜氧化为氧化铜，然后再用稀硫酸溶解，该法与铜与浓硫酸直接反应制取硫酸铜相比，明显的优点是_______。

(2)电子工业使用 FeCl3 溶液刻蚀印刷电路板铜箔，该过程发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________，配制的 FeCl3 溶液应保持_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。

(3)将过量的铜片与一定量的浓HNO3 反应 ，反应过程中后期反应的离子方程式为______，反应终止后再滴加稀硫酸，又有气体生成，该气体为_______(填化学式)。

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中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂，实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，其过程如图。下列有关说法正确的是（　　 ）

A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2O

B.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键

C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率

D.该过程，CO2转化为汽油的转化率高达78％

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