二氧化碳是主要的温室气体，也是一种工业原料。将其固定及利用，有利于缓解温室效应带来的环境问...

二氧化碳是主要的温室气体，也是一种工业原料。将其固定及利用，有利于缓解温室效应带来的环境问题。

（1）用二氧化碳合成甲醇。

已知：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　 △H1＝－484 kJ/mol

2CH3OH(g) ＋3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(g)　 △H2＝－1348 kJ/mol

在催化剂作用下，CO2（g）和H2（g）反应生成CH3OH（g）和H2O（g），该反应的热化学方程式是________。

（2）用二氧化碳合成低密度聚乙烯（LDPE）。以纳米二氧化钛膜为工作电极，常温常压电解CO2，可制得LDPE，该电极反应可能的机理如下图所示。

① 过程Ⅰ~Ⅲ中碳元素均发生________反应（填“氧化”或“还原”）。

② CO2转化为LDPE的电极反应式是（补充完整并配平）________

2n CO2 + □________　 +□________=　 　　 + □________。

③工业上生产1.4×104 kg 的LDPE，理论上需要标准状况下CO2的体积是______L。

（3）用二氧化碳与环氧丙烷()反应合成可降解塑料PPC，同时也能生成副产物CPC，其化学反应过程中的能量变化如下图所示；在不同温度和压强下，PPC的选择性（产物中PPC的质量与产物总质量的比值）和总产率（产物总质量与反应物投料总质量的比值）如下表所示。

①通过表中数据ⅰ、ⅱ、ⅲ可以得出的结论是________；在25℃时，实际生产中选择反应压强为1.5MPa，而不是2.0MPa，理由是________。

②通过表中数据ⅱ、ⅳ、ⅴ可知温度升高会使PPC的选择性下降，结合上图说明其原因可能是______。

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CO2是主要的温室气体，也是一种工业原料。回收利用CO2有利于缓解温室效应带来的环境问题。

(1)我国科学家通过采用一种新型复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。

已知：2H2 (g)+O2 (g) =2H2O(l)　 ΔH = -571.6 kJ/mol

2C8H18(l)+25O2(g) =16CO2(g)+18H2O(l)　 ΔH = -11036 kJ/mol

25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成辛烷(以C8H18表示)和液态水的热化学方程式是_________。

(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理是：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)　 △H =-173.6 kJ/mol图是起始投料不同时，CO2的平衡转化率随温度的变化关系，m为起始时的投料比，即m=。m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为_________，理由是_________。

(3)在Cu/ZnO催化剂存在下，将CO2与H2混合可合成甲醇，同时发生以下两个平行反应：

反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　　　 ΔH1=-53.7 kJ/mol　

反应Ⅱ CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　　　 　ΔH2=+41.2 kJ/mol

控制一定的CO2和H2初始投料比，在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比)：

①对比实验1和实验3可发现：同样催化剂条件下，温度升高，CO2转化率升高， 而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因_______________；

②对比实验1和实验 2可发现：在同样温度下，采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低， 而甲醇的选择性却提高，请解释甲醇的选择性提高的可能原因____________。

③有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有_______。

a．使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂

b．使用Cu/ZnO纳米片做催化剂

c．降低反应温度

d．投料比不变，增加反应物的浓度

e．增大的初始投料比

(4)以纳米二氧化钛膜为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO2，电解，在阴极可制得低密度聚乙烯(简称LDPE)。

①电解时，阴极的电极反应式是_____________。

②工业上生产1.4×104 kg 的LDPE，理论上需要标准状况下______L 的CO2。

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CO2是主要的温室气体，也是一种工业原料。回收利用CO2有利于缓解温室效应带来的环境问题。

(1)我国科学家通过采用一种新型复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。

已知：2H2 (g)+O2 (g) =2H2O(l)　 ΔH = -571.6 kJ/mol

2C8H18(l)+25O2(g) =16CO2(g)+18H2O(l)　 ΔH = -11036 kJ/mol

25℃、101kPa条件下，CO2与H2反应生成辛烷(以C8H18表示)和液态水的热化学方程式是_________。

(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理是：2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)　 △H =-173.6 kJ/mol图是起始投料不同时，CO2的平衡转化率随温度的变化关系，m为起始时的投料比，即m=。m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为_________，理由是_________。

(3)在Cu/ZnO催化剂存在下，将CO2与H2混合可合成甲醇，同时发生以下两个平行反应：

反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　　　　 ΔH1=-53.7 kJ/mol　

反应Ⅱ CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　　　　　 　ΔH2=+41.2 kJ/mol

控制一定的CO2和H2初始投料比，在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比)：

①对比实验1和实验3可发现：同样催化剂条件下，温度升高，CO2转化率升高， 而甲醇的选择性却降低，请解释甲醇选择性降低的可能原因_______________；

②对比实验1和实验 2可发现：在同样温度下，采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低， 而甲醇的选择性却提高，请解释甲醇的选择性提高的可能原因____________。

③有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有_______。

a．使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂

b．使用Cu/ZnO纳米片做催化剂

c．降低反应温度

d．投料比不变，增加反应物的浓度

e．增大的初始投料比

(4)以纳米二氧化钛膜为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO2，电解，在阴极可制得低密度聚乙烯(简称LDPE)。

①电解时，阴极的电极反应式是_____________。

②工业上生产1.4×104 kg 的LDPE，理论上需要标准状况下______L 的CO2。

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CO2等温室气体的排放所带来的温室效应已经对人类的生存环境产生很大影响。CO2的利用也成为人们研究的热点。以CO2和H2为原料合成甲醇技术获得应用。

（1）已知CH3OH (g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l )　　　 △H1=－363 kJ/mol

2H2(g)+O2(g)===2H2O(1)　　 △H2=－571.6kJ/mol

H2O(1)====H2O(g)　　　 △H3=+44 kJ/ mol

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的反应热△H=___________。

（2）该反应常在230~280℃、1.5MPa条件下进行。采用催化剂主要组分为CuO-ZnO-Al2O3。催化剂活性组分为单质铜，因此反应前要通氢气还原。写出得到活性组分的反应的化学方程式：__________________________________________。使用不同催化剂时，该反应反应热△H__________(填“相同”或“不同”)

（3）该反应可以看作以下两个反应的叠加：

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，平衡常数K1；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，平衡常数K2；

则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数K=___________(用含K1、K2的代数式表示)

（4）反应过程中，发现尾气中总会含有一定浓度的CO，为了减少其浓度，可以采取的措施为_________________________________(写一条即可)

（5）为了提高反应速率，采取的措施可以有___________。

A.使用高效催化剂　 B.在较高压强下进行　 C.降低压强　 D.充入高浓度CO2

（6）有人研究了用电化学方法把CO2转化为CH3OH，其原理如图所示：

则图中A电极接电源___________极。已知B电极为惰性电极，则在水溶液中，该极的电极反应为______________________。

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甲醇是种非常重要的化工原料，工业上CO2 用于生产燃料甲醇，既能缓解温室效应，也为甲醇的合成寻找了新渠道。

(1)甲醇的合成：合成甲醇的反应为：CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H　 ；在催化剂作用下，测得甲醇的产率与反应温度、压强关系如下图所示， 由图中数据可知，△H______0(选 填“＞”“＜”“＝”)，甲醇产率随着压强变化呈现图示规律的原因是_______。

(2)甲醇的应用：丙炔酸甲酯是一种重要的有机化工原料，不溶于水，常温呈液态，沸点为 103~105 ℃。实验室可用甲醇和另一有机原料 M 在一定条件下制备，实验步骤如下：

步骤 1：在反应瓶中，加入 13 g 原料 M、50 mL 甲醇和 2 mL 浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。

步骤 2：蒸出过量的甲醇(装置见下图)。

步骤 3：反应液冷却后，依次用饱和 NaCl 溶液、　 5%Na2CO3　 溶液、水洗涤；分离出有机相。

步骤 4：有机相经无水 Na2SO4 干燥、过滤、蒸馏， 得丙炔酸甲酯。

①步骤 1 中反应的化学方程式是_____________。

②步骤 1 中，加入过量甲醇的目的是_____________。

③步骤 3 中 Na2CO3 溶液洗涤主要去除的物质是______。该步骤中不用等量等浓度的NaOH 溶液代替Na2CO3 溶液洗涤主要原因是___________。

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二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，对其有效的回收利用，不仅能缓解能源危机，又可减少温室效应的影响，具有解决能源问题和环保问题的双重意义。

(1)和经过催化重整可以得到合成气（和）；

①一定温度和压强下，由元素最稳定的单质生成纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。已知、、的标准摩尔生成焓分别为、、。则上述重整反应的________。

②其他条件相同，甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得转化率与温度变化关系如图Ⅰ，________（填“可能一定”或“一定未”）达到平衡状态理由是________。

(2)与可以用来生产尿素，其反应过程为：；

①时，在的密闭容器中充人和模拟工业生产。投料比，如图Ⅱ是平衡转化率与的关系。则图中点的平衡转化率_______。

②当时，若起始的压强为，水为液态，平衡时压强变为起始的。用平衡分压（分压=总压×物质的量分数）代替平衡浓度表示该反应的平衡常数________。

(3)以二氧化钛表面覆盖为催化剂，可以将和直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的变化情况如图Ⅲ所示。250-300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________。

②为了提高该反应中的转化率，可以采取的措施是________。

(4)纳米二氧化钛膜中的电对吸附并将其还原。以纳米二氧化钛膜为工作电极，以一定浓度的硫酸为介质，在一定条件下通入进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯，（简称）。电解时，最终转化为的电极反应式是________。

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CO₂的固定和利用在降低温室气体排放中具有重要作用，从CO₂加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力，还是其综合利用的一条新途径。CO₂和H₂在催化剂作用下能发生反应CO₂＋3H₂CH₃OH＋H₂O，测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。请回答下列问题：

（1）提高甲醇产率的措施是________。

（2）分析图中数据可知，在220 ℃、5MPa时，CO₂的转化率为________，再将温度降低至

140℃，压强减小至2MPa，化学反应速率将________（填“增大、减小 或 不变“ 下同），CO₂的转化率将。

（3）200℃时，将0.100molCO₂和0.275molH₂充入1L密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若CO₂的转化率为25%，则此温度下该反应的平衡常数K＝________。(要求写出算式和计算结果)

（4）已知已知：CO的燃烧热△H＝－283.0KJ/mol、2H₂(g)+O₂(g)＝2H₂O(g)   △H＝－483.6KJ/mol、

CO(g)+2H₂(g)＝CH₃OH(g)  △H＝－90.1KJ/mol，写出CO₂与H₂合成甲醇的热化学方程式________。

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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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碳的氧化物对环境的影响较大，CO是燃煤工业生产中的大气污染物，CO2则促进了地球的温室效应。给地球生命带来了极大的威胁。

(1)已知：①甲醇的燃烧热△H=-726.4kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1。则二氧化碳和氢气合成液态甲醇，生成液态水的热化学方程式为_____。

(2)二氧化碳合成CH3OH 的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1，过程中会产生副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2。图1是合成甲醇反应中温度对CH3OH、CO的产率影响曲线图，△H2________0(填“＞”或“＜”)。增大反应体系的压强，合成甲醇的反应速率___________(填“增大”“减小”或“ 不变”)，副反应的化学平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。

(3)以某些过渡金属氧化物作催化剂，二氧化碳与甲烷可转化为乙酸：CO2(g) +CH4(g)CH3COOH(g) △H=+36.0kJ·mol-1。不同温度下，乙酸的生成速率变化曲线如图2。结合反应速率，使用催化剂的最佳温度是________℃，欲提高CH4的转化率，请提供一种可行的措施：______________。

(4)一定条件下，CO2 与NH3 可合成尿素[CO(NH2)2]：CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H。某温度下。在容积为1L的恒容密闭容器中,加入一定氨碳比的3molCO2 和NH3的混合气体。图3是有关量的变化曲线，其中表示NH3转化率的是曲线________(填“a”或“b”),曲线c 表示尿素在平衡体系中的体积分数变化曲线,则M点的平衡常数K=________，y=________。

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碳的氧化物对环境的影响较大，CO是燃煤工业生产中的大气污染物，CO2则促进了地球的温室效应。给地球生命带来了极大的威胁。

(1)已知：①甲醇的燃烧热△H=-726.4kJ·mol-1

②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1。

则二氧化碳和氢气合成液态甲醇，生成液态水的热化学方程式为_____________________________。

(2)二氧化碳合成CH3OH 的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1，过程中会产生副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2。图1是合成甲醇反应中温度对CH3OH、CO的产率影响曲线图，△H2________0(填“＞”或“＜”)。增大反应体系的压强，合成甲醇的反应速率___________(填“增大”“减小”或“ 不变”)，副反应的化学平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。

(3)以某些过渡金属氧化物作催化剂，二氧化碳与甲烷可转化为乙酸：CO2(g) +CH4(g)CH3COOH(g) △H=+36.0kJ·mol-1。不同温度下，乙酸的生成速率变化曲线如图2。结合反应速率，使用催化剂的最佳温度是________℃，欲提高CH4的转化率，请提供一种可行的措施：____________________________。

(4)一定条件下，CO2 与NH3 可合成尿素[CO(NH2)2]：CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H。某温度下。在容积为1L的恒容密闭容器中,加入一定氨碳比的3molCO2 和NH3的混合气体。图3是有关量的变化曲线，其中表示NH3转化率的是曲线________(填“a”或“b”),曲线c 表示尿素在平衡体系中的体积分数变化曲线,则M点的平衡常数K=________，y=________。

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