当温度高于500 K时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇(可逆反应)，这在节能减排、...

当温度高于500 K时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇(可逆反应)，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式______________________________________________。

（2）在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是________。

a．体系压强不再改变

b．H2的浓度不再改变

c．气体的密度不随时间改变

d．单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3:1

（3）在一定压强下，测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据中，起始投料比、温度与CO2的转化率的关系如图。

根据图中数据

①降低温度，平衡向________方向移动。

②在700 K、起始投料比＝1.5时，H2的转化率为________。

③在500 K、起始投料比＝2时，达到平衡后H2的浓度为a mol·L－1，则达到平衡时CH3CH2OH的浓度为________。

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Ⅰ 当温度高于500 K时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。回答下列问题：

(1)该反应的化学方程式为________________________；

(2)在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是________。

a．CO2与乙醇的浓度之比不再改变

b．单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比为3∶1

c．H2的体积分数保持不变

d．混合气体的平均相对分子质量不再改变

(3)在一定压强下，测得由CO2制取乙醇的实验数据中，起始投料比、温度与CO2的转化率的关系如图。根据图中数据分析：

①升高温度，平衡向________(正或逆)反应方向移动。

②在700 K、起始投料比＝1.5时，H2的体积分数为________（保留小数点后一位）。

③在500 K、起始投料比＝2时，达到平衡后乙醇的浓度为a mol·L－1，则达到平衡时H2的浓度为________（保留小数点后两位）。

Ⅱ 汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。

(1)汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为(可逆反应，用化学方程式表示)________________________________，且汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因____________________。

(2)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应原理：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0。某研究小组在三个容积均为5L的恒容密闭容器中，分别充入0.2molNO和0.2molCO，在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①计算实验Ⅱ从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)＝________________。

②图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)由小到大的顺序为________(填序号)。

③与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件为：实验Ⅰ_______________________________；实验Ⅲ_______________________。

④三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)、αⅢ(CO)的大小关系为______________。判断依据为__________________________________________。

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当温度高于 500 K 时，科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇，这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。

(1)该反应的化学方程式为________________；其平衡常数表达式为K＝________。

(2)在恒容密闭容器中，判断上述反应达到平衡状态的依据是________。

a．体系压强不再改变　　 b．H2的浓度不再改变　　 c．气体的密度不随时间改变　　 d．单位时间内消耗 H2和 CO2的物质的量之比为 3∶1

(3)已知：1 g 氢气完全燃烧生成液态水，放出 143 kJ 热量；23 g 乙醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳，放出 650 kJ 热量，则氢气和乙醇的燃烧热的比值为________。(要求计算出数值)

(4)在一定压强下，测得由 CO2制取 CH3CH2OH 的实验数据中，起始投料比、温度与 CO2的转化率的关系如图所示，根据图中数据

①降低温度，平衡向________方向移动。

②在 700 K、起始投料比 n(H2)/n(CO2)＝1.5 时，H2的转化率为________。

③在 500 K、起始投料比n(H2)/n(CO2)＝2 时， 达到平衡后 H2的浓度为a mol·L－1，则达到平衡时 CH3CH2OH 的浓度为________。

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天然气是一种清洁的化石燃料，也是引起温室效应的一种物质。天然气的综合利用对节能减排、高效利用能源、减少二氧化碳排放有重大意义。作为化工原料，合成甲醇是天然气综合利用的重要途径。

CH4(g)+ CO2(g) 2CO(g)+ 2H2(g)△H=+247.3 kJ·mol—1　 　①

CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)　 △H=+206.2 kJ·mol—1　　 ②

Ⅰ、合成甲醇的主要反应为：2H2(g)+ CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8 kJ·mol—1　

(1)该反应熵变△S________0(填“＞、＝或＜”)，该反应在______(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。

(2)生产过程中，合成气要循环，其目的是：________________________________。

(3)T℃下此反应的平衡常数为160。某时刻测得各组分的浓度如下，比较此时正、逆反应速率的大小：υ(正)________υ(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)

(4)在恒温恒容条件下，充入一定量的H2和CO，发生上述反应，则该反应达到平衡状态的标志有（__________________）

A.混合气体的密度保持不变　　　 B.混合气体的总压强保持不变

C.甲醇的浓度保持不变　　　　　　 D.υ正(H2)= υ逆(CH3OH)

(5)在恒温恒容条件下，要提高反应2H2(g)+ CO(g) CH3OH(g)中CO的转化率，可以采取的措施是（______________）

A.升温　　　　　　　　　　 B.加入催化剂　　　　　　 C.增加CO的浓度

D.增加H2的浓度　　　　 E.充入惰性气体　　　　　 F.分离出甲醇

Ⅱ、合成甲醇的另一反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 △H＝－akJ·mol－1(a＞0)。

在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生上述反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(6)下列措施中能使n(CH3OH )/n(CO2 )增大的是______(填编号)。

A.升高温度　　

B.恒温恒容下充入He(g)

C.将H2O(g)从体系中分离　　

D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2

(7)经计算该温度下此反应的平衡常数K=0.20　 L2·mol—2。若改变条件_________(填选项)，可使K＝1。

A.增大压强　　 B.增大反应物浓度　　　　 C.降低温度　

D.升高温度　 E.加入催化剂

(8)10min内，用H2表示的该反应的化学反应速率为=_________mol·L—1·min—1

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(12分) 二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。

（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H ＝－akJ·mol－1（a＞0），测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________

A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变

B．混合气体的密度不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O

D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1， 且保持不变

②下列措施中能使增大的是________　 （选填编号）。

A．升高温度　　　

B．恒温恒容下充入He(g)

C．将H2O(g)从体系中分离　

D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2

③计算该温度下此反应的平衡常数K＝___________ , 若改变条件　　　　　　 （填选项），可使K＝1。

A增大压强　　　　　　　　 B增大反应物浓度　　　　　　　 C．降低温度　

D．升高温度　　　　　　　　 E．加入催化剂

（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示：M区发生反应的电极反应式为_______________________________。

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二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，△H＝－a kJ·mol－1（a＞0）， 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是__________（填编号）

A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变

B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O

D．该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变

②计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。（保留两位有效数字）。若改变条件　　　　　　 （填选项），可使K＝1。

A．增大压强

B．增大反应物浓度

C．降低温度

D．升高温度

E．加入催化剂

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CO2的固定和利用对降低温室气体排放具有重要作用，CO2加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力,而且还是CO2综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下能发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。

（1）下列措施能使CO2的转化率提高的是__。

A. 增大压强　　 B.升高温度　　C.增大投料比　　D.加入更高效的催化剂

（2）在220℃、5.0MPa时，CO2、H2的转化率之比为______。

（3）将温度从220℃降低至160℃，压强从5.0MPa减小至3.0MPa，化学反应速率将___(填“增大”“减小”或“不变”,下同),CO2的转化率将____。

（4）200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%,则此温度下该反应的平衡常数K=___ 。

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（14）CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。

（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.5 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。（双选、填序号）

A.在原容器中再充入1 mol H2　　　　　　 B.在原容器中再充入1 mol CO2

C.缩小容器的容积　　　　　　　　　　　　　 D.使用更有效的催化剂

（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:

2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1，

在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

在一定温度下，增大的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

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(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。

（1）科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3．25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________　 计算从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)＝____________________。

②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。

A　 在原容器中再充入1 mol H2　 　　　　　 B　 在原容器中再充入1 mol CO2　　

C　　 缩小容器的容积　　　　　　 　　 D　 使用更有效的催化剂

E．在原容器中充入1 mol He　 F．将水蒸气从体系中分离出

（2）科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为:2CO2(g)＋6H2(g) 　　 CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，

（3）在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。

②恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③在一定温度下，增大的值，CO2转化率_________，生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

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节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。下列措施不能减少二氧化碳排放的是

A．利用太阳能制氢

B．关停小火电企业

C．举行“地球一小时”熄灯活动

D．推广使用煤液化技术

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