科学家对一碳化学进行了广泛深人的研究并取得了一些重要成果。(1)已知：CO(g)+2H2(...

科学家对一碳化学进行了广泛深人的研究并取得了一些重要成果。

(1)已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1＝-90.1kJ/mol；

3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2＝-31.0kJ/mol

CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为________。

(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、II、Ⅲ中，均分别充入1molCO 和2mo1H2，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1＝-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图1所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。

①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______（填序号）。

②0-5 min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_______。

③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最高的是容器___________。（填序号，下同）；平衡常数最小的是容器_____________。

(3)CO常用于工业冶炼金属，在不同温度下用CO 还原四种金属氧化物，达到平衡后气体中与温度（T）的关系如图2所示。下列说法正确的是_____（填字母）。

a.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触面积，减少尾气中CO的含量

b.CO用于工业冶炼金属铬(Cr)时，还原效率不高

c.工业冶炼金属铜(Cu) 时，600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大

d.CO还原PbO2的反应△H＞0

（4）工业废水中含有甲醛，该厂降解甲醛的反应机理如图3所示，则X表示的粒子是_____，总反应的化学方程式为_________。

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科学家对一碳化学进行了广泛深人的研究并取得了一些重要成果。

(1)已知：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1＝-90.1kJ/mol；

3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2＝-31.0kJ/mol

CO与H2合成CH3CH=CH2的热化学方程式为________。

(2)现向三个体积均为2L的恒容密闭容器I、II、Ⅲ中，均分别充入1molCO 和2mo1H2，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1＝-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为Tl、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5min时H2的体积分数如图1所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。

①5min时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_______（填序号）。

②0-5 min内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率v(CH3OH)=_______。

③当三个容器中的反应均达到平衡状态时,CO的转化率最高的是容器___________。（填序号，下同）；平衡常数最小的是容器_____________。

(3)CO常用于工业冶炼金属，在不同温度下用CO 还原四种金属氧化物，达到平衡后气体中与温度（T）的关系如图2所示。下列说法正确的是_____（填字母）。

a.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触面积，减少尾气中CO的含量

b.CO用于工业冶炼金属铬(Cr)时，还原效率不高

c.工业冶炼金属铜(Cu) 时，600℃下CO的利用率比1000℃下CO的利用率更大

d.CO还原PbO2的反应△H＞0

（4）工业废水中含有甲醛，该厂降解甲醛的反应机理如图3所示，则X表示的粒子是_____，总反应的化学方程式为_________。

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科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。

（1）已知：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　　 ΔH1=-90.1kJ·mol-1；

3CH3OH(g)CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)  ΔH2=-31.0 kJ·mol-1。

CO 与H2 合成CH3CH=CH2的热化学方程式为______________________________________。

（2）现向三个体积均为2 L 的恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，均分别充入1mol CO和2 mol H2，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH=-90.1kJ·mol-1。三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。当反应均进行到5 min 时H2 的体积分数如图1所示，其中只有一个容器中的反应已经达到平衡状态。

①5 min 时三个容器中的反应达到化学平衡状态的是容器_____________（填序号）。

②0~5 min 内容器Ⅰ中用CH3OH 表示的化学反应速率v(CH3OH)=_________________。

③当三个容器中的反应均达到平衡状态时，CO 的转化率最高的是容器____________（填序号，下同）；平衡常数最小的是容器____________________。

（3）CO常用于工业冶炼金属，在不同温度下用CO还原四种金属氧化物，达到平衡后气体中lg与温度（T）的关系如图2所示。下列说法正确的是_____________（填字母）。

a.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO 的含量

b.CO用于工业冶炼金属铬(Cr)时，还原效率不高

c.工业冶炼金属铜(Cu)时，600 ℃下CO的利用率比100℃下CO 的利用率更大

d.CO还原PbO2反应的ΔH>0

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科学家对一碳化学进行了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。

（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：__________________。

（2）现向三个体积均为2L的恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均分别充入lmolCO和2molH2发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　　 △H1=-90.1kJ/mol。三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，当反应均进行到5min时H2的体积分数如图所示，其中只有一个容器中的反应己经达到平衡状态.

① 三个容器中一定达到平衡状态的是容器_____（填序号，下同）

②0～5min时间内容器I中用CH3OH表示的化学反应速率为__________。

③ 当三个容器中的反应均达到平衡状态时CO 的转化率最高的是容器_____；平衡常数最小的是容器______。

（3）CO常用于工业冶炼金属．右下图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[]与温度（t）的关系曲线图。下列说法正确的是_______。

A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

B.CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）

C.工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有利于提高CO的利用率

D.CO还原PbO2的反应△H>O

（4）某工厂工业废水中含有甲醛，该厂降解甲醛的反应机理如图所示，则X表示的粒子是____，总反应的化学方程式为_________。

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为应对全球气候变暖，科学家在综合利用 CO2 方面取得了不少研究成果。如用 CO2 合成重要化工原料 CH3OH，同时生成 CO，反应如下：

反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1＞0)，

反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2＞0)。

研究催化剂等外界条件对上述反应的影响，结果如图 1、图 2

完成下列填空：

(1)一定是碳12的同位素原子是_____(选填“A”、“B”、“C”、“D”)

A.质子数为6，中子数为8　　B.质子数为8，中子数为12

C.质子数为12，中子数为6　　D.质子数为12，中子数为8

(2)分析图1：催化效果最佳的是催化剂_____(选填“A”、“B”、“C”)。若密闭容器体积为2L，则a点测得CH3OH的平均生成速率为_____mol·L-1·min-1。b点反应_____(填“达到”或“未达到”)平衡状态，理由是：_____

(3)分析图2：相同温度下，增大原料气压强，反应Ⅰ平衡常数_____(选填“增大”、“减小”、“不变”、“无法判断”)；当压强为6Mpa、温度在400~600℃时，CO2的总体平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________________________________

(4)若生成的CH3OH和CO物质的量之比为4:1，则消耗相同条件下的CO2和H2体积比是_____

(5)若有88gCO2发生反应Ⅰ，并放出akJ热量，则图3中A为_____，B为_____

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数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。

已知：C(s）＋O2(g）＝CO2(g）；ΔH＝－393 kJ·mol－1

2CO (g）＋O2(g）＝2CO2(g）；ΔH＝－566 kJ·mol－1

2H2(g）＋O2(g）＝2H2O(g）；ΔH＝－484 kJ·mol－1

（1）工业上常采用将水蒸气喷到灼热的炭层上实现煤的气化（制得CO、H2），该反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）上述煤气化过程中需向炭层交替喷入空气和水蒸气，喷入空气的目的是　　　　　　　　　　 ；该气化气可在适当温度和催化剂下合成液体燃料甲醇，该反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）CO常用于工业冶炼金属，右下图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO）/c(CO2）]与温度(t）的关系曲线图。

下列说法正确的是　　　　　　　 。

A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿

石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）

C．工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有

利于提高CO的利用率

D．CO还原PbO2的反应ΔH＞0

（4）在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb（CO2的载体）为阴极，KHCO3溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO22CO+O2，则其阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒，写出反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。如利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2)，已知重整过程中部分反应的热化学方程式为：

I．CH4(g)=C(s)+2H2(g)　　　　　　 ΔH= + 75.0 kJ·mol-1

II．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　 ΔH = + 41.0 kJ·mol-1

III．CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)　　 ΔH = －131.0 kJ·mol-1

(1)反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH =　　 　　 　 kJ·mol-1。

(2)固定n(CO2)=n(CH4)，改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图甲。

同温度下CO2的平衡转化率　　　　　 (填“大于”或“小于”)CH4的平衡转化率，其原因是　　 　　　　　　　　 　　 。

②高温下进行该反应时常会因反应I生成“积碳”(碳单质)，造成催化剂中毒，高温下反应I能自发进行的原因是　　 　　　　　　　　 　　　 。

(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图乙所示，该反应的化学方程式为　　 　　　　　　　　 　　　 。

(4)CO常用于工业冶炼金属，右图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是　　　　 。(填序号)

A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)

C．工业冶炼金属铜(Cu)时较低的温度有利于提高CO的利用率

D．CO还原PbO2的反应ΔH＞0

(5)在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb(CO2的载体)为阴极，KHCO3溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO22CO+O2，则其阳极的电极反应式为　　 　　　　　　　　 　 。

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数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。如利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2），已知重整过程中部分反应的热化学方程式为：

I、CH4（g）=C（s）+2H2（g）　　 △H=+75.0kJ·mol-1

II、CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）　　 △H=+41.0kJ·mol-1

III、CO（g）+H2（g）=C（s）+H2O（g）　　 △H=－131.0kJ·mol-1

（1）反应CO2（g）+CH4（g）=2CO（g）+2H2（g）的△H =　　　　　 　 kJ·mol-1。

（2）固定n（CO2）=n（CH4），改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图甲。

①同温度下CO2的平衡转化率　　 　　　 　　 （填“大于”或“小于”）CH4的平衡转化率，其原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

②高温下进行该反应时常会因反应I生成“积碳”（碳单质），造成催化剂中毒，高温下反应I能自发进行的原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图乙所示，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　 　 。

（4）CO常用于工业冶炼金属，右图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c（CO）/c（CO2）]与温度（t）的关系曲线图。下列说法正确的是　　　　　　　　　　 。

A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）

C．工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有利于提高CO的利用率

D．CO还原PbO2的反应ΔH＞0

（5）在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb（CO2的载体）为阴极，KHCO3溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO22CO+O2，则其阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　 。

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数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了—些重要成果。如利用CO2和CH4重整可制合成气（主要成分为CO、H2），已知重整过程中部分反应的热化学方程式为：

I 、CH4(g)==C(s)+2H2(g)          △H= + 75.0 kJ·mol-1

II、 CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g)  △H = + 41.0 kJ·mol-1

III、CO(g)+H2(g)==C(s)+H2O(g)    △H = －131.0 kJ·mol-1

（1）反应CO2(g)+CH4(g)==2CO(g)+2H2(g)的△H =_______________kJ·mol-1。

（2）固定n(CO2)=n(CH4)，改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图。同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，其原因是_________________________________。

（3）CO常用于工业冶炼金属，右图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是_____________________

A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和 CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）

C．工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有利于提高CO的利用率

D．CO还原PbO2的反应ΔH＞0

（4）一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”变废为宝CO2+4H2 CH4+2H2O，最佳催化温度是200℃-300℃左右，超过300℃催化剂会完全失活、反应停止。向密闭容器通入v(CO2) ∶v(H2)=1∶4的反应气体，常温进料开始加热，画出甲烷的量随温度的变化曲线。_____________________

（5）在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb（CO2的载体）为阴极，KHCO3溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO，则阴极的电极反应式为___________________________________；室温下H2CO3电离常数约为K1=4×10-7　 K2=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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“一碳化学”是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CO2、CH3OH等)为原料合成一系列化工产品的化学。

(一)工业上，在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH

(1)已知：CH3OH(l)=CH3OH (g)　 ΔH=+35.2 kJ·mol-1，根据下表：

反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH=_____ kJ·mol-1。

(2)向2L恒容密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g)，发生反应合成甲醇，反应过程中n(CH3OH)与时间(t)及温度的关系如图所示。在500℃恒压条件下，请在图中画出反应体系中n(CH3OH)与时间(t)变化总趋势图________。

(二)CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应：

反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH1= -48.5kJ·mol-1

反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　　　 ΔH2= +41.2kJ·mol-1

(3)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的产率的影响如图所示：

①由图可知温度升高CO产率上升，其主要原因是_____。

②由图可知获取甲醇最适宜的温度是_____。

(4)控制CO2和H2初始投料比为1:1.6，在300℃时，反应I已达到平衡状态，CO2的转化率为50%，甲醇的选择性为60%，此时容器体积为1.0L，若CO2初始加入量为2.0mol，则反应I的平衡常数是_____。

(三)以甲醇为主要原料电化学合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的反应原理如下：4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O

(5)由图可知B极为电源_____(填“正”或“负”)极，阳极电极反应式是_____。

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