二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。工业上用CO2和H2反应合成甲醚。已...

二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。工业上用CO2和H2反应合成甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(g)　　 ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1

CH3OCH3(g)＋H2O(g)＝2CH3OH(g)ΔH2＝＋23.4 kJ·mol－1

（1）反应2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH3＝________kJ·mol－1。

（2）一定条件下，上述合成甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________(填字母)。

a．正反应速率先增大后减小　　　　 b．H2的转化率增大

c．生成物的体积百分含量增大　　　 d．容器中的值变小

（3）在某压强下，合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如下图所示。T1温度下，将4mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，10min 后反应达到平衡状态，则0～10min内的平均反应速率v(CH3OCH3)＝________________；KA、KB、KC三者之间的大小关系为____________________。

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二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）CO2的电子式是　　　　　　　　　 ，所含化学键的类型是　　　　　　　　　　 。

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　　 △H1＝－49.1 kJ·mol－1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　　　 △H2＝－24.5 kJ·mol－1

①写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　 。

②一定条件下，上述合成二甲醚的的反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是（只有一个选项符合题意）　　　　　　 （填字母代号）。

a．逆反应速率先增大后减小

b．H2的转化率增大

c．CO2的体积百分含量减小

d．容器中c(H2)/c(CO2)的值减小

③在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的平衡转化率如右图所示。T1温度下，将6 molCO2和12 molH2充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达到平衡状态，则0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=　　　　　　　　 ；KA、KB 、KC三者之间的大小关系为　　　　　　　　　　　　 。

（3）CO2溶于水形成H2CO3。已知常温下H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11，NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10-5。常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显　　　　　　 ；（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；请计算反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=　　　　　　 。

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CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g) N 2(g)+CO2(g)  △H，在T 1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①根据图表数据分析T1 ℃时，该反应在0～10 min内的平均反应速率v(N2)＝____________mol·L -1·min -1；计算该反应的平衡常数K＝_____________。

② 若30 min后只改变某一条件，据上表中的数据判断改变的条件可能是____________（填字母编号）。

A.加入合适的催化剂                　　　　　　　 B.适当缩小容器的体积

C.通入一定量的NO                　　　　　　　 D.加入一定量的活性炭

③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:3：3，则达到新平衡时NO的转化率____________（填“升高”或“降低”），△H_____0（填“>”或“<”）。

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)    △H 1＝－49.1 kJ·mol － 1

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)      △H 2＝－24.5 kJ·mol － 1

写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式_____________________________________。

（3）二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池（电解质为KOH溶液）的负极反应式为：_______________________。

（4）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c(CO32－)∶c(HCO3－)=_______________。[常温下K 1(H2CO3)=4.4×10 -7、 K 2(H2CO3)=5×10 -11]。

②欲用2LNa2CO3溶液将4.66 g BaSO4 (233 g/moL)固体全都转化为BaCO3，则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为__________________________。[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10－11，Ksp (BaCO3)=1×10 －10]。（忽略溶液体积的变化）

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CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g)N2(g)+CO2(g)　 △H，在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～10min内的平均反应速率v(N2)＝___mol·L-1·min-1；计算该反应的平衡常数K＝__。

②若30min后只改变某一条件，据上表中的数据判断改变的条件可能是__（填字母编号）。

A.加入合适的催化剂　　　　　　 B.适当缩小容器的体积

C.通入一定量的NO　　　　　　　 D.加入一定量的活性炭

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：3：3，则达到新平衡时NO的转化率___（填“升高”或“降低”），△H__0（填“>”或“<”）。

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　　 △H1＝－49.1kJ·mol-1

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　　 △H2＝－24.5kJ·mol-1

写出CO2(g)和H2(g)转化为CH3OCH3(g)和H2O(g)的热化学方程式___。

（3）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c(CO32－)：c(HCO3－)=__。[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11]。

② 欲用5L Na2CO3溶液将23.3 g BaSO4固体全都转化为BaCO3，则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_________。[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-7、Ksp(BaCO3)=2.5×10-6]。（忽略溶液体积积的变化）

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CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g)　 △H，在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

①若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：3：3，则达到新平衡时NO的转化率____（填“升高”或“降低”），△H____0（填“>”或“<”）。

②根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～10min内的平均反应速率v(N2)=__mol·L-1·min-1；计算该反应的平衡常数K＝___。

③若30min后只改变某一条件，据上表中的数据判断改变的条件可能是____________（填字母编号）。

A.加入合适的催化剂　　　　　　　　　　　 B.适当缩小容器的体积

C.通入一定量的NO　　　　　　　　　　　　 D.加入一定量的活性炭

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚（CH3OCH3）。二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池（电解质为KOH溶液）的负极反应式为：______________。

（3）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。若某次捕捉后得到pH=10 的溶液，则溶液c(CO32-)∶c(HCO3-)=____________。[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7、 K2(H2CO3)=5×10-11]。

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二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）ΔH,在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（N2）=________mol/（L•min）；计算该反应的平衡常数K=___________。

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是________（填字母代号）。

A．加入合适的催化剂

B．适当缩小容器的体积

C．通入一定量的NO

D．加入一定量的活性炭

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3，则达到新平衡时NO的转化率________（填“升高”或“降低”），ΔH________0（填“>”或“<”）.

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H1＝-49.1kJ/mol

2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2＝-24.5kJ/mol

写出CO2（g）和H2（g）转化为CH3OCH3（g）和H2O（g）的热化学方程式__________________。

（3）二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池（电解质为KOH溶液）的负极反应式为：__________________

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二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用水煤气合成二甲醚，总反应为：3H2（g）+3CO（g）⇌ CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ/mol

（1）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是　　　　　　　 （填字母代号）．

a．降低温度　　　 b．加入催化剂　　　　 c．缩小容器体积　　 d．增加H2的浓度　　　 e．增加CO的浓度

（2）该反应的化学平衡常数表达式K=　　　　　　　　　　 ．温度升高平衡常数（填“变大”、“变小”、“不变”）

（3）在一体积可变的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO、1mol CH3OCH3、1mol CO2，在一定温度和压强下发生反应：

3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g），经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍．问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正）　 　　 　　 v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。

②平衡时n（CH3OCH3）=　　 　　 　　 ，平衡时CO的转化率为　 　　 　　　　 ．

③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是　 　　 　 （填编号）．

A．v（CO）=3v（CO2）

B．生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2

C．c（CO2）=c（CO）

D．混合气体的平均相对分子质量不变

E．气体的密度不再改变

F．气体的总质量不再改变

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二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用水煤气合成二甲醚，总反应为：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=﹣246.4kJ/mol

（1）该反应的化学平衡常数表达式K=　 　　　　 　　 ．温度升高平衡常数　　 　　　　 　 （填“变大”、“变小”、“不变”）

（2）在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是　　 　　　　　 　 （填字母代号）．

a．降低温度　　　　 b．加入催化剂　　 c．缩小容器体积

d．增加H2的浓度　　　 e．增加CO的浓度

（3）在一定温度下，在容积为1L的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO，发生反应：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g），在10min时刚好达到平衡，此时测得H2的物质的量浓度为1.5mo1•L﹣1．则：

①衡时n（CH3OCH3）=　　 　　　 　　 ，平衡时CO的转化率为　　 　　　 　　 ．

②达到平衡后，若向容器中再充入1mol H2、1mol CO2，经一定时间达到平衡，反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正）　　 　　　　 　　 v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．

③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是　　 　　　　 　 （填编号）．

A　　 v（CO）=3v（CO2）　　　　　 B　　 生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2

C　　 c（CO2）=c（CO）　　　　　　 D　　 混合气体的平均相对分子质量不变

E　　 气体的密度不再改变　　　　 F　　 气体的总质量不再改变．

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二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向，发展成一项重要的新兴产业。

（1）已知：CH4、CO、H2的燃烧热分别为890kJ•mol－1、283kJ•mol－1、285.8kJ•mol－1，计算下列反应的反应热。CO2（g）+CH4（g）＝2CO（g）+ 2H2（g）ΔH＝___________kJ•mol－1。

（2）利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2＋3H2CH3OH＋H2O其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图１所示。

①该反应的ΔH_____0（填“＞”或“＜”）

②d点不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下CO2的转化率相同的原因是________。

（3）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0.1MPa，n（H2）∶n（CO2）=3∶1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示：

①该反应在_________自发进行（填“低温”或“高温”）。

②b代表的物质是______________。

③T1温度下的平衡转化率为_________________，相对于起始状态，平衡时气体的平均分子量增大的百分率为______________（保留三位有效数字）。‎

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二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向，发展成一项重要的新兴产业。

（1）已知：CH4、CO、H2的燃烧热分别为890kJ•mol－1、283kJ•mol－1、285.8kJ•mol－1，计算下列反应的反应热。CO2（g）+CH4（g）＝2CO（g）+ 2H2（g）ΔH＝___________kJ•mol－1。

（2）利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2＋3H2CH3OH＋H2O其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图１所示。

①该反应的ΔH_____0（填“＞”或“＜”）

②d点不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下CO2的转化率相同的原因是________。

（3）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0.1MPa，n（H2）∶n（CO2）=3∶1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2（g）+6H2（g）C2H4（g）+4H2O（g）△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示：

①该反应在_________自发进行（填“低温”或“高温”）。

②b代表的物质是______________。

③T1温度下的平衡转化率为_________________，相对于起始状态，平衡时气体的平均分子量增大的百分率为______________（保留三位有效数字）。‎

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