(14分)工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2＋3H2CH3O...

(14分)工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2＋3H2CH3OH＋H2O。请回答下列问题：

（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__　　　　　　　　　　 _。

（2）如果只改变一个条件使上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__　　　　 （选填编号）。

A．一定向正反应方向移动　　　　　　

B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动　　　　　　

D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）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所示。

①在相同条件下，三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。

②a点所代表的状态________（填“是”或“不是”）平衡状态。

③c点CO2的转化率高于b点，原因是________。

（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度减少了2.0g/L，在这段时间内CO2的平均反应速率为　　　　　　　　 。反应在t1时达到平衡，过程中c(CO2)随时间t变化趋势曲线下图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请在图中画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(假定t2时刻达到新的平衡)。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇，其反应方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O。请回答下列问题：

（1）已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__　　　　　　　　　　 _。

该反应的△S­­­­­­­­­­­­­­____0(填“>”或“<”或“=”)，在 ______情况下有利于该反应自发进行。

（2）如果上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应__　　　　 （选填编号）。

A．一定向正反应方向移动　 　 B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动　　 D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，能说明反应已达到平衡状态的是　　　　　 __　　　　 （选填编号）。

A．3v正(H2)=v逆(CO2)　　　　 　　 B．C(H2) = C(CO2)

C．容器内气体的密度不变　　 D．容器内压强不变

（4）若反应的容器容积为2.0L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度增大了2.0g/L，在这段时间内CO2的平均反应速率为　　　　　　　　 。反应在t1时达到平衡，过程中c(CO2)随时间t变化趋势曲线右图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请画出t1后c(CO2)随时间t变化趋势曲线(t2达到新的平衡)。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇。请回答下列问题：

(1)　 已知常温常压下，下列两个可逆反应的能量变化如下图所示：

请写出左图反应的平衡常数表达式K=　　　　　　　　　　　　　　 。

请写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式　　　　　　　 　　　　　　 。

(2) 如果只改变一个条件使上述反应方程式的平衡常数K值变大，则该反应________(选填编号)。

A．一定向正反应方向移动　　　　　　　　　　　　 B．在平衡移动时，正反应速率先增大后减小

C．一定向逆反应方向移动　　　　　　　　　　　　 D．在平衡移动时，逆反应速率先减小后增大

(3) 在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是________(填字母)。

A．H2的浓度减小　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．正反应速率加快，逆反应速率也加快

C．甲醇的物质的量增加　　　　　　　　　　　　　　 D．重新平衡时，n(H2)/n(CH3OH)增大

(4) 保持温度和体积不变，通入1molCO2和3molH2，下列能说明该反应已达平衡状态的是________(填字母)。

A．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1

B．容器内压强保持不变

C．H2的消耗速率与CO2的消耗速率之比为3∶1

D．容器内气体的平均相对分子质量保持不变

(5) 若反应容器的容积为2.0 L，反应时间4.0 min，容器内气体的密度减少了2.0 g·L-1。在这段时间内CO2的平均反应速率为_______________

(6) 有人设计甲醇-空气燃料电池电源，用石墨作电极电解200 mL含有下列离子的溶液：

电解一段时间后，标况下当两极收集到相同体积的气体时，阳极上收集到氧气的质量为____________(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)。也有人用此电源利用电解法制备Na2FeO4，阳极材料为铁，其电解质溶液用NaOH溶液，阳极反应式为　　　　　　　　 　　　　　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

Ⅰ在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇。用工业废气中的可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：________。

Ⅱ硼氢化钠（NaBH₄）是有机合成中的重要还原剂。最新研究发现，以NaBH₄和H₂O₂为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，其工作原理如图所示，假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L，回答下列问题：

（1）电极b为________（填“正极”或“负极”），电极a上发生反应的电极反应式为________。

（2）电池工作时，Na⁺向________极（填“a”或“b”）移动，当左槽产生0．0125molBO₂^—离子时，右槽溶液pH=________

（3）用该电池电解一定浓度的CuSO₄溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路，向溶液中加入0．1molCu(OH)₂，溶液恢复到电解之前状态，则电解过程中转移电子数目为_________

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（1）利用工业废气 CO2 可制取甲醇。 下列两个反应的能量关系如图：

则 CO2与 H2 反应生成 CH3OH 的热化学方程式为_______________________。

（2）CH4 和 H2O(g)通过下列转化也可以制得 CH3OH；

I． CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 　△H>0

II． CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 　　△H<0

将 1.0 mol CH4和 3.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为 100 L)中，在一定条件下发生反应 I， CH4 的转化率与温度、压强的关系如下图所示：

①已知压强 p1， 温度为 100 ℃时反应 I 达到平衡所需的时间为 5 min，则用 H2表示的平均反应速率为______________；

②图中的 p1_______p2(填“<”、 “>”或“=”)，判断的理由是________________________。

③若反应 II 在恒容密闭容器进行，下列能判断反应 II 达到平衡状态的是_________(填字母)。

a.CH3OH 的生成速率与消耗 CO 的速率相等

b.混合气体的密度不变

c混合气体的总物质的量不变

d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

④ 在某温度下，将一定量的CO和 H2投入10 L 的密闭容器中发生反应 II， 5 min 时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol·L ﹣1)变化如下表所示：

若 5 min 时只改变了某一条件，则所改变的条件是_____________； 10 min 时测得各物质浓度如上表，此时 v正_______v逆(填“<”、 “>”或“=”)。

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CCUS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO2资源化，产生经济效益。请回答下列问题：

（1）利用废气中的CO2为原料可制取甲醇。一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。

①已知：H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1；CH3OH(1)=CH3OH (g)　　 △H=+35.2kJ•mol-1；H2O(1)=H2O(g)　　 △H=+44kJ•mol-1。

则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　　 △H=___kJ•mol-1。有利于提高H2平衡转化率的条件是___(填选项字母)。

A.高温低压　　 B.低温高压　　 C.高温高压　　 D.低温低压

②某温度下，向体积为2L的容器中充入6molH2、4molCO2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，达到平衡时H2的转化率为50%，其平衡常数为___ (保留两位小数)。

③起始条件(T1℃、2L密闭容器)如表所示：

达到平衡时，该反应的平衡常数：K(I)___K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”，下同)；平衡时CH3OH的浓度：c(I)___c(Ⅱ)。

（2）CO2可用来合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g)　 △H=-127.8 kJ•mol-1。0.1MPa下，按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生上述反应，不同温度(T)下平衡时的四种气态物质的体积分数(φ)如图所示：

①曲线b、c表示的物质分别为___、___(填化学式)。

②保持温度不变，在体积为VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3的投料比加入反应物，t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变，t2时重新达到平衡。请在图中画出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化趋势图象___。

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能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。

（1）利用工业废气CO2可制取甲醇，已知常温常压下下列反应的能量关系如图：

则CO2与H2反应生成CH3OH的热化学方程式为_____________________

（2）CH4和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH；

I．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　　 △H1>0

Ⅱ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 　　 △H2<0

将1.0molCH4和3.0molH2O(g)通入反应室(容积为100L)中，在一定条件下发生反应I，CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。

①已知温度为T1℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为________；

②图中的p1_______p2(填“<”、“>”或“=”)，判断的理由是________________________。

③若反应Ⅱ在恒容密闭容器进行，下列能判断反应Ⅱ达到平衡状态的是_________(填序号)。

a．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

b．混合气体的密度不变

c．混合气体的总物质的量不变

d．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

④在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中发生反应II，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol·L﹣1)变化如下表所示：

若5min时只改变了某一条件，则所改变的条件是_____________；10min时测得各物质浓度如表，10min时v正_______v逆(填“<”、“>”或“=”)。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。

（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如右图所示。总反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2＋3H2CH3OH＋H2O。已知298K和101KPa条件下：

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

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　 △H＝－b kJ·mol－1；

CH3OH(g)＝CH3OH(l)　　 △H＝－c kJ·mol－1，

则CH3OH(l)的标准燃烧热△H＝___________________。

（3）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃，合成乙烯反应为

2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g)　 △H<0

在恒容密闭容器中充入2 mol CO2和n mol H2，在一定条件下发生反应，CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。

①平衡常数KA　　　　　　　　　　 KB

②T K时，某密闭容器发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

20~30 min间只改变了某一条件，根据上表中的数据判断改变的条件可能是

A．通入一定量H2　　　　　　　　 B．通入一定量CH2=CH2

C．加入合适催化剂　　　　　　　 D．缩小容器体积

画出CH2=CH2的浓度随反应时间的变化曲线。

（4）在催化剂M的作用下，CO2和H2同时发生下列两个反应

A．2CO2 (g)+　 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g)　　 △H< 0

B．2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)　　　 △H< 0

上图是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是

A．催化剂M的活性降低　　　　　　　　　　　 B．A反应的平衡常数变大

C．生成甲醚的量增加　　　　　　　　　　　　 D．B反应的活化能增大

（5）Na2CO3溶液也通常用来捕获CO2。常温下，H2CO3的第一步、第二步电离常数分别约为Ka1=4×10-7 ，Ka2=5×10-11，则0.5mol·L－1的Na2CO3溶液的pH等于　　　　　　　　　　 （不考虑第二步水解和H2O的电离）

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甲醇（）是重要的能源物质，研究甲醇具有重要意义。

（1）利用工业废气中的可制取甲醇，其反应为：

常温常压下已知下列反应的能量变化如图所示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：________

________。

（2）为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了的 晶体，在高温下它能传导离子。电池工作时正极反应为________。

若以该电池为电源，用石墨做电极电解100mL含有如下离子的溶液。

电解一段时间后，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时（忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象）阳极上收集到氧气的物质的量为________mol。

（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后将氧化成，然后以做氧化剂把水中的甲醇氧化成而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式________；

②除去甲醇的离子反应为：，该过程中被氧化的元素是 ________，当产生标准状况下2.24L时，共转移电子________mol。

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在一定条件下，CO2可以合成一系列化工原料或燃料，在工农业生产中具有重大意义，根据以下合成过程，回答问题。

（1）目前工业上可用CO2生产甲醇燃料，反应的化学方程式为： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H。

已知：

该反应△H=________KJ/mol。

（2）研究证明。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所示：

①对于气体反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP)，则该反应的KP= ________；

②曲线a表示的物质为H2，理由是________；

③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是________(列举2项)．

④在强酸性电解质水溶液中，以惰性电极电解CO2可得到多种燃料，其原理如图所示，电解时，生成乙烯的电极反应式________。

（3）工业上利用CO2和NH3反应来制取尿素，反应2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O，在合成塔中不同氮碳比a[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比b[n(H2O)/n(CO2)]时二氧化碳转化率(x)如图：

①b宜控制在________(填序号)范围内

A．0．6～0．7　　　　　 B．1～1．1　　　　 C．1．5～1．61；

②a宜控制在4．0左右，理由是________。

（4） 工业上利用CO2和CH3OH反应制取碳酸二甲酯，反应：CO2(g)+2CH3OH(g) CH3OOCOOCH3(g)+H2O(g)，在恒温、容积可变的密闭容器中加入1 mo1CO2， 2molCH3OH+CO2的转化率与反应时间关系如图所示，在反应过程中，若t1时容器体积为1000mL，则t2时容器体积V= ________ mL。

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