（14分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。⑴ 在一定体积的密闭容器中，...

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（14分）研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

⑴ 在一定体积的密闭容器中，进行化学反应： CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)

其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

①该反应正向反应是________反应。（填“放热”或“吸热”）

②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。

A．容器压强不变 B．混合气体中c(CO₂)不变

C．υ_正(H₂)＝υ_逆(H₂O) D．c(CO₂)＝c(CO)

③当其他条件不变时，若缩小容器的体积，该反应平衡________移动。（选填“正向”、“逆向”或“不”）

⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行：

CO₂(g) +3H₂(g) CH₃OH(g) +H₂O(g) △H＝－49.0 kJ·mol^－¹

①该反应的平衡常数表达式K＝________。

②某实验将1molCO₂和3molH₂充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应（只有一种条件不同）。测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图所示：

曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ________K_Ⅱ（选填“＞”、“＝”或“＜”）。

③一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

容器

甲

乙

反应物投入量

1molCO₂、3molH₂

a molCO₂、b molH₂、

c molCH₃OH(g)、c molH₂O(g)

经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡时CO₂的转化率为50%，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H₂)＝________mol·L^－¹·min^－¹。

要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为________。

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相关试题

（14分）研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴  在一定体积的密闭容器中，进行化学反应： CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
①该反应正向反应是________反应。（填“放热”或“吸热”）
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A．容器压强不变      B．混合气体中c(CO₂)不变
C．υ_正(H₂)＝υ_逆(H₂O) D．c(CO₂)＝c(CO)
③当其他条件不变时，若缩小容器的体积，该反应平衡________移动。（选填“正向”、“逆向”或“不”）
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行：
CO₂(g) +3H₂(g) CH₃OH(g) +H₂O(g)   △H＝－49.0 kJ·mol^－¹
①该反应的平衡常数表达式K＝________。
②某实验将1molCO₂和3molH₂充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应（只有一种条件不同）。测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图所示：
曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ________K_Ⅱ（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
③一定温度下，在容积2L且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

容器

甲

乙

反应物投入量

1molCO₂、3molH₂

a molCO₂、b molH₂、

c molCH₃OH(g)、c molH₂O(g)

经测定甲容器经过5min达到平衡，平衡时CO₂的转化率为50%，甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H₂)＝________mol·L^－¹·min^－¹。
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为________。

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综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
（1）利用H2 和CO在一定条件下发生如下反应：CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)（放热反应）。对此反应进行如下研究：在恒温，体积为2L的密闭容器中分别充入1.2mol CO和1mol H2，10min后达到平衡，测得含有0.4mol CH3OH(g)。
①10min后达到平衡时CO的浓度为　　　　　；
②10min内用H2表示的平均反应速率为　　　　　；
③若要加快CH3OH的生成速率，可采取的措施有　　　　（填一种合理的措施）
（2）利用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2＋2CO2　 CH2＝CH2＋4H2O
①已知：4.4gCO2与H2完全转化为CH2＝CH2和水（气态）共放出6.39kJ的热量，写出该反应的热化学方程式　　　　。
②不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率的影响如图甲所示。
下列有关说法不正确的是　　　（填序号）。
a.不同条件下反应，N点的速率最大
b.温度在约250℃时，催化剂的催化效率最高
c.相同条件下，乙烯的产量M点比N高
③若在密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2和CO2，则图甲中M点时，产物CH2＝CH2的体积分数为　　　　　。（保留两位有效数字）
（3）利用一种钾盐水溶液作电解质，CO2电催化还原为乙烯，如图乙所示。在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为　　　　。

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综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
（1）利用H2 和CO在一定条件下发生如下反应：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）（放热反应）。对此反应进行如下研究：在恒温，体积为2L的密闭容器中分别充入1.2mol CO和1mol H2，10min后达到平衡，测得含有0.4mol CH3OH（g）。
①10min后达到平衡时CO的浓度为　　　　　；
②10min内用H2表示的平均反应速率为　　　　　；
③若要加快CH3OH的生成速率，可采取的措施有　　　　（填一种合理的措施）
（2）利用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2＋2CO2　 CH2＝CH2＋4H2O
①已知：4.4gCO2与H2完全转化为CH2＝CH2和水（气态）共放出6.39kJ的热量，
写出该反应的热化学方程式　　　　。
②不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率的影响如图甲所示。
　　
下列有关说法不正确的是　　　（填序号）。
A．不同条件下反应，N点的速率最大
B．温度在约250℃时，催化剂的催化效率最高
C．相同条件下，乙烯的产量M点比N高
③若在密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2和CO2，则图甲中M点时，产物CH2＝CH2的体积分数为　　　　　。（保留两位有效数字）
（3）利用一种钾盐水溶液作电解质，CO2电催化还原为乙烯，如图乙所示。在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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CO2是一种主要的温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图a所示。
在通常状况下，金刚石和石墨中，　　　　　　（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热△H=　　 kJ·mol－1。
（2）采用电化学法可将甲烷转化为二氧化碳，试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时，该电池正极反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇。①2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l)　该反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应的△H=　　　　 (填“＞0”、“＜0”、“=0”或“不能确定”)
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。
对上述流程的分析，下列说法正确的是　　　　。
A．该流程至少包含4种形式的能量转化
B．流程设计体现了绿色化学思想
C．合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
③图b所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。该电池负极的电极反应为　　　　　　　　　。

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（13分）研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol－1，1．2g石墨在1．68L（标准状况）氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出x kJ热量，则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为________________。
（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H
①该反应的平衡常数表达式为K=______________________。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH_______________（填“>” “<”或“＝”）0。
③在两种不同温度下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ____________KⅡ（填“>” “<”或“＝”）。
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

容　器

甲

乙

反应物

投入量

1molCO2

3molH2

a molCO2、b molH2、

c molCH3OH（g）、c molH2O（g）

（a、b、c均不等于0）

若甲中平衡后气体的压强为开始时的0．8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为________________。

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）写出镁在CO2中燃烧的化学方程式为_________ _　　　 ____。
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是__________。
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为　　　 ____________________。
　　　　　
图1　　　　　　　　　　　　图2　　　　　　　　　　　　图3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)　 △H
①该反应的平衡常数表达式为K=______________。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH_______(填“>” “<”或“＝”)0。
③在两种不同温度下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“>” “<”或“＝”)。
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

容　器

甲

乙

反应物

投入量

1molCO2

3molH2

a molCO2、b molH2、

c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

（a、b、c均不等于0）

若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为____________。

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CO2是一种主要的温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图a所示。在通常状况下，金刚石和石墨中，__________（填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为__________。
（2）采用电化学法可将二氧化碳转化为甲烷，试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时，该转化的电极反应方程式__________________________________________。
（3）CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇。
①已知：H2O(l)=H2O(g)　　 △H=+44kJ·mol－1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　　 △H=－41.2kJ·mol－1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)　　 △H= －256.1kJ·mol－1
则：2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l)　 △H=___________________。
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。对上述流程的分析，下列说法正确的是_________。
A.该流程至少包含4种形式的能量转化
B.装置X中阴极反应为：2H2O－4e－=4H++O2↑
C.合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D.流程设计体现了绿色化学思想
（4）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图b为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。
① E为该燃料电池的___________极（填“正”或“负”）。F电极上的电极反应式为___________。
② 镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因__________________________。

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为________________________________。
（2）常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液。已知常温下：NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7，K2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)______c(HCO3-)（填“＞”“＜”或“=”），计算反应NH4+ + HCO3- + H2O ⇌ NH3·H2O + H2CO3的平衡常数K=______________，物料守恒表达式为__________________________。
（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。
①如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。操作中先在_______处向饱和NaCl溶液中通入_________气体（填NH3或CO2），然后再在通入另一种气体。请写出反应的化学方程式_______________________。
　　　　
②人工光合作用能够借助太阳能用CO2和水制备化学原料，如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，请写出催化剂b处的电极反应式：____________________。

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利用化学反应原理研究化学反应有重要意义。

（1）CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1 molCO2和3molH2，此时压强为p0kpa，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①0~4min，H2的平均反应速率v(H2)=__mol·L−1·min−1。

②下列能说明该反应已达到平衡状态的是___。

A．v正(CH3OH)=3v逆(H2)

B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1

C．恒温恒容下，气体的密度不再变化

D．恒温恒压下，气体的体积不再变化

③测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度均为0.5mol/L，则此时v（正）___v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。

④可逆反应的平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：分压=总压×物质的量分数，则该温度下Kp=___kPa-2（用含有p0的式子表示，保留1位小数)。

（2）工业中，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产率的影响如图所示。

图为温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响

①由图可知温度升高时CO的产率上升，其主要原因可能是___。

②由图可知获取CH3OH最适宜的温度是___。下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有___(填字母)。

A．使用对反应A选择性更高的催化剂

B．压缩体积

C．增大CO2和H2的初始投料比

（3）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　 ΔH＝－92.4kJ·mol-1。在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得合成氨反应达到平衡时的有关数据如下。

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1molN2、3molH2	2molNH3	4molNH3
NH3的浓度（mol/L）	c1	c2	c3
反应的能量变化	放出akJ	吸收bkJ	吸收ckJ
体系压强（Pa）	p1	p2	p3
反应物转化率	α1	α2	α3

则a+b___92.4（填“>”、“=”或“<”，下同），c3___2c1，2p2___p3，α1+α3___1。

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
①已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g)　 △H 1 = +489.0 kJ·mol－1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)　　 △H 2 = +173.0 kJ·mol－1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②某含C、H、O三种元素的有机物A，经测定碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数13.14%，它可以作燃料电池（以KOH溶液为电解液）的原料，写出该电池的负极反应式　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，发生反应：
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)　 △H =－49.0 kJ·mol－1
回答问题：
①该反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　　　　　。
②把0.5mol的CO2和1.5mol的H2充入2L的密闭容器中，半分钟后测得c（H2）=0.15mol/L,用CH3OH表示该反应的速率：v(CH3OH)=　　　　　　　　　　
③如图，在反应体系中加入催化剂，反应速率增大,E2的变化是　　　　　　（填“增大”， “减小”或“不变”）

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