（12分）（1）有科学家提出“绿色自由”的构想：将CO2变为燃料或有机化学品。其构想分成3...

（12分）（1）有科学家提出“绿色自由”的构想：将CO₂变为燃料或有机化学品。其构想分成3个步骤：

① 利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO₂；

② 将第①步吸收液电解产生H₂和O₂，同时分离出CO₂；

③ 将第②步产生的H₂和CO₂在一定条件下转化成CH₄和水蒸气。

已知：H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）  △H₁= —285.8 kJ/mol

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）  △H₂= —889.6 kJ/mol

H₂O（l）=H₂O（g）  △H₃= +44.0 kJ/mol

第③步反应的热化学方程式为________。

（2）使用合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为原料，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液构成新型燃料电池，同时达到固氮作用。该电池的正极反应式为，溶液中H⁺向________极移动（选择填写“正”或“负”）。

（3）某催化剂的主要成分是FeO、Fe₂O₃，当催化剂中Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比为1:2时，其催化活性最高。以Fe₂O₃为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：

2Fe₂O₃＋C4FeO＋CO₂­。为制得这种活性最高的催化剂，应向480 g Fe₂O₃粉末中加入炭粉的质量为_____g。

（4）在T℃时，向2L固定体积的密闭容器中加入4 mol A和2 mol B，发生如下反应：

2A(g) + B(g)  C(g) + D(g)  △H = Q kJ·mol^－1

当反应达到平衡时，A的转化率为50﹪。

（ⅰ）在一定条件下，反应可以自发向右进行，可知Q __________0  (填“﹤”、“﹥”或“﹦”)。

（ⅱ）维持温度不变，若向该容器中加入的物质及量如下，使起始时v（正）＞v（逆）且达到平衡时C的百分含量为20﹪。下列符合要求的是________

A．2 mol A、1 mol B         B．1 mol He、3 mol A、1.5 mol B、0.5molC、0.5mol D

C．2 mol C、2 mol D         D．2 molA、1mol B、1 mol C、1 mol D

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（12分）

为减小和消除CO₂对环境的影响，有科学家提出“绿色自由”构想。即先把空气吹人碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，并使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）写出分解池中反应的化学方程式________。

（2）在合成塔中，当有4．4kg CO₂与足量H₂完全反应，可放出热量4947 kJ，写出合成塔中反应的热化学方程式________。

（3）写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池的负极反应式________。

当电子转移为________mol时，参加反应的氧气的体积是6．72L（标准状况下）。

（4）在体积为l L的密闭容器中，充人1mol CO₂和3molH₂在500°C下发生反应。有关物质的浓度随时问变化如下图所示。

①从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率v（H₂）=________。

②若其他条件不变，只将温度提高到800°C，再次达平衡时，n（CH₃OH）/n（CO₂）比值________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

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过度排放CO₂会造成温室效应，最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式________；

在合成塔中，若有2.2kgCO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式________。

（2）“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括________。

（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式________。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。

（4）工业上常以CO和H₂为主要原料，生产甲醇。

某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)；CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平  衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K=________；此时在B点时容器的体积V_B________10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间t_A________t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改变反应物用量情况下，为提高 CO转化率可采取的措施是（答出两点即可）。

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（14分）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）在合成塔中，若有2.2kgCO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式________。

（2）①上述合成反应具有一定的可逆性，从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300°C的温度，其原因是________。

②“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括________。

③下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是___________。

A．升高温度                    B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离        D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式________。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。

（4）常温下，0.1 mol/L KHCO₃溶液的pH大于8，则溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为：

________。

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(14分) 为解决大气中CO₂的含量增大的问题，某科学家提出“绿色自由”构想：把工厂排出的富含CO₂的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应使废气中的CO₂转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下：

（1）合成塔中反应的化学方程式为________；△H<0。该反应为可逆反应，从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了________。

（2）从合成塔分离出甲醇的原理与下列________ 操作的原理比较相符（填字母）

A．过滤            B．分液                   C．蒸馏                   D．结晶

工业流程中一定包括“循环利用”，“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的，除K₂CO₃溶液和CO₂、H₂外，还包括________。

（3）一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中，正确的是________。

A．升高温度能使增大

B．反应达到平衡状态时，CO₂的平衡转化率为75%

C．3 min时，用CO₂的浓度表示的正反应速率等于用CH₃OH的浓度表示的逆反应速率

D．从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率υ(H₂)＝0.075 mol•L^－1•min^－1

(4) 如将CO₂与H₂以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH₄。

巳知 

写出C0₂(g)与H₂(g)反应生成CH₄(g)与液态水的热化学方程式

___________                    _____。

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