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...

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）利用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯：

6H2＋2CO2　 CH2＝CH2＋4H2O为放热反应

① 不同温度对CO2的转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示。

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

②若在密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2和CO2，则图中M点时，产物

CH2＝CH2的体积分数为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（保留两位有效数字）

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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是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。

(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：

则该反应的△H=______kJ·mol－1。

(2)为了加快该反应的速率，可以进行的措施是（_____）。

A．恒温恒压下，按原比例充入CH4、CO2

B．恒温下，缩小容器体积

C．增大反应物与催化剂的接触面积　　　　　　　　　　　　　　

D．降低温度

(3)恒温下，向2L体积恒定的容器中充入一定量的CO2、CH4，使其在催化剂作用下进行反应，经tmin后，测得CO有amol，则v(CO2)=______。下列各项能说明该反应达到平衡的是（______）。

A．容器内气体密度保持一定　　　　　　　　　　　　　 B．容器内CO2、CH4的浓度之比为1∶1

C．该反应的正反应速率保持一定　　　　　　　　　　 D．容器内气体压强保持一定

(4)用甲烷作燃料的碱性燃料电池中，电极材料为多孔惰性金属电极，则负极的电极反应式为_______________。

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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ΔH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溶液时，该转化的电极反应式为___。

（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。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：CO2气体与氢气反应生成气态乙醇和液态水的热化学方程式为___。

②如图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。对该流程的分析，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中为了增强水的导电性，通常向其中加入少量Na2SO4或NaOH

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

③如图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式为_____。

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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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科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。如用H2 和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)C2H4 (g)＋4H2O(g)　 △H= a kJ/mol

（1）已知：①H2和C2H4的燃烧热分别为285.8kJ/mol和1411kJ/mol

②H2O(g)= H2O（l） △H= - 44 kJ/mol

则a＝ 　　　　 kJ/mol。

（2）不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法错误的是　　　　 ____________（填序号）。

①M点的速率最大

②温度低于250℃时，随温度升高乙烯的产率增大

③M点时平衡常数比N点时平衡常数大

④为提高 CO2的转化率应在尽可能低的温度下进行反应

（3）若在密闭容器中充入体积比为 3∶1的H2和CO2，则图中M点时，产物C2H4的体积分数为　　　　　　 ；若要进一步提高乙烯的体积分数，可采取的措施有　　　　　　　 。

（4）利用高温电解技术可将CO2转化为高热值的燃料CO气体。

① 电极a发生的反应类型是　　　　　 （填“氧化”或“还原”）反应。

② 高温电解的总反应的化学方程式为_______。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的能源物质之一。一定条件下，恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 。下列能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是

A. 正、逆反应速率都等于零　　 B. CO、H2、CH3OH的浓度不再变化

C. CO、H2、CH3OH的浓度相等　　 D. CO、H2、CH3OH在密闭容器中共存

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（14分）实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^-1)的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。

A．△H＞0，△S＞0           B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0           D．△H＜0，△S＞0

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO₂和4mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH) ＝ ；H₂的转化率w(H₂) =________。

②该反应的平衡常数表达式K＝________。

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________ (填字母)。

A．升高温度

B．将CH₃OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂

D．再充入l molCO₂和4 molH₂

（3）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_____________。

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有___________________；其正极的电极反应式是：______________。

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（14分）实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^-1)的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。

A．△H＞0，△S＞0                         B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0                         D．△H＜0，△S＞0

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO₂和4mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH) ＝ ；H₂的转化率w(H₂) =________。

②该反应的平衡常数表达式K＝________。

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________ (填字母)。

A．升高温度

B．将CH₃OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂

D．再充入l molCO₂和4 molH₂

（3）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_____________。

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有___________________；其正极的电极反应式是：______________。

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