紫外光照射时，在不同催化剂作用下，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2，CH4产量随...

紫外光照射时，在不同催化剂作用下，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2，CH4产量随光照时间的变化见图1。以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸，在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图2。下列有关说法中正确的是(　　)

A. 由图1知，在0～15 h内，CH4的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ

B. 由图1知，在0～35 h内，CH4的平均生成速率从大到小的顺序：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ

C. 由图2知，250 ℃时催化剂的活性最高

D. 由图2知，乙酸的生成最佳温度范围： 400 ℃以上

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（12分）利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O(g)转化为CH₄和O₂。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH₄产量随光照时间的变化如图所示。

（1）在0-15小时内，CH₄的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和v Ⅲ 从大到小的顺序为________；

反应开始后的30小时内，在第 ________种催化剂的作用下，收集的CH₄最多。

（2）将所得CH₄与H₂O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)，该反应的△H=+206 kJ•mol^-1

①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）

②将等物质的量的CH₄和H₂O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH₄的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。

（3）已知CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)　H= -890kJ·mol^-1，现有甲烷和一氧化碳的混合气体共0.75mol，完全燃烧后生成气态二氧化碳和18g液态水，并放出515kJ热量，请写出一氧化碳燃烧的热化学方程式__________________________。

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（14分）利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O(g)转化为CH₄和O₂。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH₄产量随光照时间的变化如图所示。

（1）在0-30小时内，CH₄的平均生成速率v_Ⅰ、v_Ⅱ和v_Ⅲ从大到小的顺序为________ ；

反应开始后的12小时内，在第________种催化剂的作用下，收集的CH₄最多。

（2）将所得CH₄与H₂O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g),该反应的ΔH=+206 kJ•mol^-1将等物质的量的CH₄和H₂O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH₄的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）

（3）已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)  ΔH=－802kJ•mol^-1

写出由CO₂生成CO的热化学方程式________

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（1）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图:

①在0-30小时内，CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ从大到小的顺序为　　　　　　　　　 ；反应开始后的12小时内，在第　　　　 　　　 　　 种催化剂的作用下，收集的CH4最多。

②将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206 kJ•mol-1（吸热反应）

能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（　　　　 ）

A．升高体系温度 B．适当提高压强　 C．及时分离出气体H2 　 D．选择高效的催化剂

（2）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2, 化学方程式如下：2NO(g) +2CO(g)2CO2(g) +N2(g)　 ΔH<0(放热反应)

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

①前2s内的平均反应速率υ(N2)＝　　　　　　　　　 ，CO的平衡转化率为____________。 (结果均保留两位有效数字）

②写出该反应的平衡常数K的表达式________________。

③假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是　　　　 　 　　 。

A．选用更有效的催化剂　　　　　　 B．升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度　　　　　　 D．缩小容器的体积

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将CO2转化为 CH4，既可以减少温室气体的排放，又能得到清洁能源。已知：CO2(g)＋2H2O(g)CH4(g)＋2O2(g)　 ΔH= +802 kJ·mol-1

右图为在恒温、光照和不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ）作用下，

体积为1 L的密闭容器中n (CH4)随光照时间的变化曲线。

下列说法正确的是

A．0～16h内，v(H2O)Ⅰ=1.5mol/(L·h)

B．0~25h内，催化剂Ⅰ的催化效果比催化剂Ⅱ的效果好

C．在两种不同催化剂下，该反应的平衡常数不相等

D．反应开始后的15h内，第Ⅰ种催化剂的作用下，得到的CH4最多

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关于原电池的叙述正确的是（    ）

A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同金属

B．在理论上可将该反应：CH₄(g)＋2O₂(g)→CO₂(g)＋H₂O(l)　ΔH＜0，设计成原电池

C．在铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.175 g铅溶解，正极上就有1 120 mL(标准状况)气体析出

D．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应

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过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe（CN）6]4－、Fe（SCN）3等．

（1）Fe2+基态核外电子排布式为　　　　 。

（2）科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN－转化为OCN－、并最终氧化为N2、

CO2。OCN－中三种元素的电负性由大到小的顺序为　　　　 。

（3）与CN－互为等电子体的一种离子为　　　　 （填化学式）；1mol [Fe（CN）6]4－中含有σ键的数目为　　　　 。

（4）铁的另一种配合物Fe（CO）5熔点为﹣20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe（CO）5晶体属于　　　 （填晶体类型）。

（5）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成．已知小立方体如图所示．该合金的化学式为　　　 。

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科学家正在研究温室气体CH4、CO2的转化和利用。

（1）在Ni基催化剂的作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。

①基态Ni外围价电子中有_________对成对电子。

②CH4、CO2、H2分子中有孤对电子的是_________.

（2）一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数如下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。

①CO2水合物分子间存在的两种作用力是___________.

②为开采深海海底的“可燃冰”,科学家已经证明可用CO2置换CH4。已知上图中笼状结构的空腔直径为xnm,根据上述图表,从物质的结构与性质的角度分析:x_____0.512;y_______16.40。(填“>”“<"或“=”)

③写出CH4的一种等电子体: __________;SiO2与CO2是否互为等电子体?_________(填“是”或“不是”),理由是________.

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纳米是一种长度单位，1纳米为1×10－9m。当有些物质的颗粒达到纳米级时，可以表现出特殊的性质，如纳米微粒TiO2对许多化学反应具有光催化作用，能散射紫外线。下列有关纳米微粒TiO2的用途正确的是(　　)

①对含有机物的废水进行处理　②可制成抗菌防霉的薄膜　③可制防晒霜　④用于汽车尾气的净化

A. ①②③　　 B. ②③④

C. ①②④　　 D. 都正确

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在新型钴基电催化剂作用下，用石墨、铁做电极材料，可将CO2和水转化为甲酸。其反应原理如图所示，下列说法不正确的是（　　 ）

A.电极a为铁，与电源的负极相连

B.反应时化学能转化成电能

C.电极a上发生的反应为：CO2+2e-+2H2O=HCOOH+O2-

D.反应时，O2-向阳极处移动

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