（1）在催化剂作用下，CO2和H2可以制取甲醇．用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为：...

（1）在催化剂作用下，CO2和H2可以制取甲醇．用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为：CO2+3H2CH3OH+H2O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

（2）硼氢化钠（NaBH4）是有机合成中的重要还原剂．最新研究发现，以NaBH4（硼元素的化合价在该过程中不发生变化）和H2O2为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，其工作原理如图所示，假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L，回答下列问题：

电极b为 　　　 （填“正极”或“负极”），

电极a上发生反应的电极反应式为 　　　　　　　 ．

（3）电池工作时，Na+向 　 极（填“a”或“b”）移动，

当左槽产生0.0125mol BO2﹣离子时，右槽溶液c(OH-)　　　　　　　

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。

（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如右图所示。总反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O。已知298K和101KPa条件下：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(l)　 △H＝－a kJ·mol－1；

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　 △H＝－b kJ·mol－1；

CH3OH(g)＝CH3OH(l)　　 △H＝－c kJ·mol－1，

则CH3OH(l)的标准燃烧热△H＝___________________。

（3）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃，合成乙烯反应为

2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g)　 △H<0

在恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2，在一定条件下发生反应，CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。

①平衡常数KA　　　　　　　　　　 KB

②T K时，某密闭容器发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

20~30 min间只改变了某一条件，根据上表中的数据判断改变的条件可能是

A．通入一定量H2　　　　　　　　 B．通入一定量CH2=CH2

C．加入合适催化剂　　　　　　　 D．缩小容器体积

画出CH2=CH2的浓度随反应时间的变化曲线。

（4）在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应

A．2CO2 (g)+　 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g)　　 △H< 0

B．2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　　 △H< 0

上图是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是

A．催化剂M的活性降低　　　　　　　　　　　 B．A反应的平衡常数变大

C．生成甲醚的量增加　　　　　　　　　　　　 D．B反应的活化能增大

（5）Na2CO3溶液也通常用来捕获CO2。常温下，H2CO3的第一步、第二步电离常数分别约为Ka1=4×10-7 ，Ka2=5×10-11，则0.5mol·L－1的Na2CO3溶液的pH等于　　　　　　　　　　 （不考虑第二步水解和H2O的电离）

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（1）利用工业废气CO2可制取甲醇，己知常温常压下下列反应的能量关系如图：

则CO2与H2反应生成液态CH3OH 的热化学方程式为_______________________。

（2）CH4 和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH:

I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)；　 △H1>0

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；　　　 △H2<0

将1.0molCH4 和3.0molH2O (g)通入反应室（容积为100L）中，在一定条件下发生反应I，CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。

① 图中的P1___P2（填“<”、“>”或“=”) ，判断的理由是________________。

② 若反应II在恒容密闭容器进行，下列能判断反应II达到平衡状态的是______（填序号）。

A．生成CH3OH 的速率与消耗CO 的速率相等　　　 B．混合气体的密度不变

C．混合气体的总物质的量不变　　　　　　　　　　　　 D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

③在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中发生反应II，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度（mol· L-1）变化如下表所示：

若5min时只改变了某一条件，则所改变的条件是_______________。

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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H2=-58 kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 △H3=+41 kJ/mol

回答下列问题：

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　　　　 。

（2）△H1=　　　　 kJ/mol，①反应正向的熵变△S　　 0(填＞、＜或＝)。

（3）在容积为2L的密闭容器中，充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反应)，在其他条件不变时，温度T1、T2对反应的影响图像如图，下列说法正确的是__________(填序号)

①温度为T1时，从反应到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=nA/tA mol/(L·min)

②当v(CH3OH) = v(H2O)时，说明反应达到平衡

③混合气体的平均相对分子质量A点大于B点

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大

（4）在T1温度时，将2molCO2和6molH2充入2L密闭容器中，充分反应(上述②反应)达到平衡后，若CO2转化率为50%，，则容器内的压强与起始压强之比为__________；T1温度，反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常数数值为__________。

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CO2可与H2催化合成甲醇，于恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（　　 ）

A.CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存

B.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化

C.正、逆反应速率相等且等于零

D.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等

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CO2可与H2催化合成甲醇，于恒容密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是（　　　　　 ）

A.CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存

B.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等

C.正、逆反应速率相等且等于零

D.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化

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为了减少温室气体排放，目前工业上采用CO₂与H₂在催化剂作用下反应制备重要化工原料CH₃OH的工艺：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g) +H₂O(g)。为了探究其反应原理进行如下实验，在2L恒容的密闭容器内250℃条件下，测得n(CO₂)随时间的变化情况如下表：

根据题目回答下列问题：

（1）0～3 s内用H₂表示的平均反应速率是____________；

（2）平衡时CO₂的转化率是____________。

（3）能说明反应已达平衡状态的是____________。

A.υ(H₂)=3υ(CO₂)                        B.容器内压强保持不变

C.υ_逆(CO₂)=υ_正(CH₃OH)                  D.容器内密度保持不变

（4）一定能使该反应的反应速率增大的措施有 _________。

A.及时分离出产物

B.适当降低温度

C.其他条件不变，增大CO₂浓度

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甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子，电子经外电路，质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。下列关于该电池的分析：①甲醇是负极②H+向负极移动③负极反应：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+　 ④1 mol CH3OH完全反应转移12 mol电子　 ⑤正极反应：O2+4e-+2H2O==4OH- ⑥该电池的电解质溶液可能是碱液。其中正确的是

A．①②⑥　　　　　　 B．②③④⑤　　　　　　 C．③　　　　　　 D．①③

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如图是2004年批量产生的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H+）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为:2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O2。下列说法正确的是（　　 ）

A. 左电极为电池的正极，a处通入的物质是甲醇

B. 右电极为电池的负极，b处通入的物质的空气

C. 负极反应式为:CH3OH+H2O-6e-═CO2↑+6H+

D. 正极反应式为:O2+2H2O+4e-═4OH-

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如图是甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H+）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH +3O22CO2+ 4H2O。下列说法不正确的是

A.左电极为电池的负极，a处通入的物质是甲醇

B.正极反应式为：O2+ 2H2O + 4e－= 4OH－

C.负极反应式为：CH3OH + H2O-6e－ = CO2+ 6H+

D.该电池提供1mole－，消耗氧气0.25mol

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