CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化...

CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：NH3+CO2→+H2O

下列说法正确的是

A．该工业生产过程中，原子利用率为100%

B．该方法运用于实际生产中，可减少环境污染

C．该化学反应属于中和反应

D．该方法可以缓解温室效应

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CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：NH3+CO2→+H2O,下列有关三聚氰胺的说法正确的是

A.分子式为C3H6N3O3

B.属于共价化合物

C.分子中既含极性键，又含非极性键

D.生成该物质的上述反应为中和反应

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CO2的的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：NH3+CO2→+H2O

下列有关三聚氰胺的说法正确的是

A．分子式为C3H6N3O3　　　　　　　　　　 　 B．分子中既含极性键，又含非极性键

C．属于共价化合物　　　　　　　　　　　　 D．生成该物质的上述反应为中和反应

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在一定条件下用NH3捕获CO2可以生成重要的有机化工产品——三聚氰酸，反应的化学方程式如下：

NH3 ＋ CO2 →　 ＋ H2O

下列有关三聚氰酸的说法正确的是

A．分子式为C3H6N3O3　 　　 　 B．分子中既含极性键，又含非极性键

C．属于共价化合物　　　 　　 D．生成该物质的上述反应为中和反应

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充分利用碳的氧化物合成化工原料，既可以减少环境污染和温室效应，又能变废为宝。

Ⅰ．CO2的综合利用是解决温室效应及能源问题的有效途径。

(1)O2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知CH3OH、H2的燃烧热分别为△H1=-akJ·mol-1、△H2=-bkJ·mol-1，且1mol水蒸气转化为液态水时放出ckJ的热量。

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=___________kJ·mol-1。

(2)对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)．控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇产率的影响如图所示。由图可知获取CH3OH最适宜的温度是___________，下列有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的措施是___________。

A．使用催化剂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．增大体系压强

C．增大CO2和H2的初始投料比　　　　　　　　　　 D．投料比不变和容器体积不变，增加反应物的浓度

Ⅱ．CO是合成尿素、甲酸的原料。

(3)合成尿素的反应：2NH3(g)+CO(g)CO(NH2)2(g)+H2(g)△H=-81.0kJ·mol-1。

①T℃时，在体积为2L的恒容密闭容器中，将2molNH3和1molCO混合发生反应，5min时，NH3的转化率为80%。则0～5min内的平均反应速率为v(CO)=___________。

②已知：

则：K1___________126.5(填“＞”或“<”);其判断理由是___________。

(4)通过人工光合作用可将CO转化成HCOOH。

①已知常温下，浓度均为0.1mol·L-1的HCOOH和HCOONa混合溶液pH=3.7,则HCOOH的电离常数Ka的值为___________ (已知lg2=0.3)。

②用电化学可消除HCOOH对水质造成的污染，其原理是电解CoSO4、稀硫酸和HCOOH混合溶液，用电解产生的Co3+将HCOOH氧化成CO2。Co3+氧化HCOOH的离子方程式为___________;忽略体积变化，电解前后Co2+的浓度将___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。

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为解决“温室效应”日趋严重的问题，科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案，利用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。

已知：①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　　 △H1=+206.4kJ/mol

②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)　　 △H2=-41.2kJ/mol

T1℃时，在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2，并测得该研究成果实验数据如下：

请回答下列问题：

(1)该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)　 △H=__。

(2)30s时CH4的转化率为__，20~40s，v(H2)=__。

(3)T2℃时，该反应的化学平衡常数为1.5，则T2__T1(填“>”“=”或“<”。)

(4)T1℃时反应③达到平衡的标志为__。

A．容器内气体密度不变

B．体系压强恒定

C．CO和H2的体积分数相等且保持不变

D．2v(CO)逆=v(CH4)正

(5)上述反应③达到平衡后，其他条件不变，在70s时再加入2molCH4和1molCO2，此刻平衡的移动方向为__(填“不移动”“正向”或“逆向")，重新达到平衡后，CO2的总转化率比原平衡__(填“大”“小”或“相等”)。

(6)由图可知反应在t1、t2、t3时都达到了平衡，而在t2、t4、t8时都改变了条件，试判断t2时改变的条件可能是__。若t4时降低温度，t5时达到平衡，t6时增大了反应物浓度，请补t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线___。

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“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，CO2的综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。

（1）研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。己知部分反应的热化学方程式如下：

CH3OH(g)+O2(g) = CO2(g)+2H2O(1)　　　 △H1=akJ•mol-1

H2(g)+O2(g) = H2O(1)　　　　　　　　　　　 △H2=bkJ•mol-1

H2O(g) = H2O(l)　　　　　　　　　　　　　　　　 △H3=ckJ•mol-1

则 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　　　　 △H=__________kJ•mol-1

（2）CO2催化加氢也能合成低碳烯烃： 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4 H2O (g)，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图1所示，曲线b表示的物质为_______________ （写化学式）。

（3）CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。

反应 A：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

反应B：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g)

控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图2所示。

① 由图2可知温度升高CO的产率上升，其主要原因可能是__________________。

② 由图2可知获取CH3OH最适宜的温度是________________，下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的措施有__________________。

A.使用催化剂　　　　　　　　　　　　　　 B.增大体系压强

C.增大CO2和H2的初始投料比　　　　 D.投料比不变和容器体积不变，增加反应物的浓度

（4）在催化剂表面通过施加电压可将溶解在水中的二氧化碳直接转化为乙醇，则生成乙醇的电极反应式为______________________________________________________。

（5）由CO2制取C的太阳能工艺如图3所示。“热分解系统”发生的反应为：2Fe3O46FeO+O2↑ ，每分解1mol Fe3O4转移电子的物质的量为_____________；“重整系统”发生反应的化学方程式为_____________________________________________。

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一定条件下，CO2与NH3反应可制得重要的化工产品三聚氰胺：3NH3 + 3CO2 +3H2O。

（1）基态N原子的价层电子排布图为____________，三聚氰胺的几种组成元素中，第一电离能最大的元素是____________（填元素符号），电负性由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。

（2）三聚氰胺中氮原子、碳原子的杂化轨道类型分别为____________，NH3、CO2、H2O三种分子中化学键的键角由大到小的顺序为____________。

（3）上述四种分子中所有原子一定共平面的是____________，反应过程中存在多种类型化学键的断裂与形成，但这些化学键中不包括____________（填选项字母）。

a．α键　　　　　　 b．π键　　　　　 c．非极性共价键　　　　　 d．极性共价键

（4）三聚氰胺的熔点为250 ℃，则其晶体类型是____________，又知硝基苯的熔点为5.7 ℃，异致这两种物质熔点差异的原因是____________。

（5）随者科学技术的发展，科学家们已合成了由碳、氧两种元素形成的原子晶体．其晶胞结构如右图所示：

①该晶体的化学式为____________，晶体中氧原子的配位数是____________。

②若晶胞参数为a pm，设NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度是____________ g • cm-3。

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一定条件下，CO2与NH3反应可制得重要的化工产品三聚氰胺：3NH3 + 3CO2 +3H2O。

（1）基态N原子的价层电子排布图为____________，三聚氰胺的几种组成元素中，第一电离能最大的元素是____________（填元素符号），电负性由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。

（2）三聚氰胺中氮原子、碳原子的杂化轨道类型分别为____________，NH3、CO2、H2O三种分子中化学键的键角由大到小的顺序为____________。

（3）上述四种分子中所有原子一定共平面的是____________，反应过程中存在多种类型化学键的断裂与形成，但这些化学键中不包括____________（填选项字母）。

a．α键　　　　　　 b．π键　　　　　 c．非极性共价键　　　　　 d．极性共价键

（4）三聚氰胺的熔点为250 ℃，则其晶体类型是____________，又知硝基苯的熔点为5.7 ℃，异致这两种物质熔点差异的原因是____________。

（5）随者科学技术的发展，科学家们已合成了由碳、氧两种元素形成的原子晶体．其晶胞结构如图所示：

①该晶体的化学式为____________，晶体中氧原子的配位数是____________。

②若晶胞参数为a pm，设NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度是____________ g • cm-3。

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（16分）CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

（1）下图是在101 kPａ，298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化示意图。

已知：①N2 (g) ＋O2 (g) ＝2 NO (g) 　 　　 ΔH＝179.5 kJ·mol—1

②2NO (g) ＋O2 (g) ＝2 NO2 (g)　　　　 ΔH＝—112.3 kJ·mol—1

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式：_____________________。

（2）工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　　　 ΔH＝—49.0 kJ·mol—1

某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中（温度保持不变），测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。

①该反应在0 ～8 min内CO2的平均反应速率是_____________________；

②该反应的平衡常数表达式为：K＝_____________________；

③仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是_____________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是____________________。若实线对应条件下平衡常数为K，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2，则K、K1和K2的大小关系是_____________________；

（3）有学者设想以如图所示装置用电化学原理将他们转化为重要化工原料。请回答：

①若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极反应式___________________；

②若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则正极反应式__________________。

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