“低碳循环”引起了全世界的高度重视，减排CO2的一种方法是：CO2(g)＋3H2(g) C...

“低碳循环”引起了全世界的高度重视，减排CO2的一种方法是：

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　　 ΔH

（1）500℃时有容积为2L的密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2，测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。

①反应的ΔS　　　　　　 （填“＞”或“＜”）0，从反应开始到平衡，H2的平均反应速率：

υ(H2)＝__________mol/(L·s)。

②该反应的平衡常数K=__________（保留二位有效数字）；平衡时H2的转化率为________。

③将上述平衡体系的温度升高至700℃，平衡常数K=5.01，则ΔH　　　　 0（填“＞”或“＜”或“﹦”）；为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少，其他条件不变时，可采取的措施有　　　　　　　　 __________（填序号）。

a．升高温度　　 b．缩小容器的容积　　 c．使用合适的催化剂　　 d．再充入CO2气体

（2）已知：①H2O(g)＝H2O(l) 　　　　　　　　　　　　　　 ΔH＝－44.0 kJ·mol-1

②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)　　　　　　　　　　 ΔH＝－566.0 kJ·mol-1

③2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)　 ΔH＝－1257.5 kJ·mol-1

写出液态甲醇不完全燃烧生成CO气体和液态H2O的热化学方程式：

高三化学填空题极难题查看答案及解析

“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效开发利用CO2，已引起全世界的普遍重视。一定条件下，CO2可以转化为甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。

（1）在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2进行上述反应。测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。

①0～10min内，氢气的平均反应速率为___，第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡___(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

②若已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　　 ΔH=-akJ·mol-1；

2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)　 ΔH=-bkJ·mol-1

H2O(g)=H2O(l)　　 ΔH=-ckJ·mol-1；

CH3OH(g)=CH3OH(l)　　 ΔH=-dkJ·mol-1。

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程为___。

（2）如图所示，25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源电解600mL一定浓度的NaCl溶液，电池的正极反应式为___。在电解一段时间后，NaCl溶液的pH变为12(假设电解前后NaCl溶液的体积不变)，则理论上消耗甲醇的物质的量为___mol。

（3）向（2）电解后U形管的溶液中通入标准状况下89.6mL的CO2气体，则所得溶液呈___ (填“酸”“碱”或“中”)性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___。

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“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。将CO2转化为甲醇：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)。

（1）在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。

①0～10 min内，氢气的平均反应速率为____________，第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

②若已知：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1；

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－b kJ·mol－1；

H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－c kJ·mol－1；

CH3OH(g)===CH3OH(l)　ΔH＝－d kJ·mol－1。

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为______________________________________。

（2）如图，25 ℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解600 mL一定浓度的NaCl溶液，电池的正极反应式为_________________________________。

在电解一段时间后，NaCl溶液的 pH 变为12(假设电解前后NaCl溶液的体积不变)，则理论上消耗甲醇的物质的量为________mol。

（3）向（2）U形管内电解后的溶液（假设NaCl溶液完全被电解）中通入标准状况下89.6 mL 的CO2气体，则所得溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______________________________。

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“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中的含量及有效地开发利用，引起了全世界的普遍重视。将转化为甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，此研究对的深度开发应用和构建生态文明社会具有重要的意义。

(1)在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol 进行上述反应。测得(g)和(g)浓度随时间变化如图所示。

①0—10 min内，氢气的平均反应速率为____________，第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入2 mol(g)和2mol (g)，则平衡______________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

②一定温度下，若此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。

a.容器中压强不变　　 b.的体积分数不变　　 c.c()=3c()

d.容器中密度不变　　 e.2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂

(2)若已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　

则表示(l)燃烧热的热化学方程式为_______________________________。

(3)如图，25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源电解600 mL 一定浓度的NaCl溶液。

①U形管内发生的化学反应方程式为__________________________________。

②在电解一段时间后，NaCl溶液的pH变为12(假设电解前后NaCl溶液的体积不变)，则理论上消耗甲醇的物质的量为____________mol。若向U形管内电解后的溶液中通入气体，使所得溶液c()：c()=2：1，则此时溶液中的c()= ________________。(室温下，H2CO3的；)。

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（15分）“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。

（1）已知：① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)　　 ΔH＝－41 kJ·mol－1

② C(s)+2H2(g)CH4(g)　　　　 ΔH＝－73 kJ·mol－1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)　　　　 ΔH＝－171 kJ·mol－1

写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式　　　　　　　　　　　　 。

（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图：

①在其他条件不变时，请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图。

②某温度下，将2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是　　　　　　　 。

A. P3>P2，T3>T2　　 　　　　　　　 B. P1>P3，T1>T3　

C. P2>P4，T4>T2　 　　　　　　　 D. P1>P4，T2>T3

（3）煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

该反应的平衡常数的表达式为：

该反应的正反应方向是　　　　　　 反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1，在该条件下CO的平衡转化率为　　　　 。

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“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。

（1）写出CO2与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　 。

已知：　 ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)　　 ΔH＝－41kJ·mol－1

② C(s)+2H2(g)CH4(g)　　　　　　　　 ΔH＝－73kJ·mol－1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)　　　 　　　　 ΔH＝－171kJ·mol－1

（2）将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下左图：

①在其他条件不变时，请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2) / n(CO2)]变化的曲线图。

②某温度下，将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是　　 　 　　 　　 ；

A. P3＞P2，T3＞T2　　　　　　 B. P1＞P3，T1＞T3　　 C. P2＞P4，T4＞T2　　　　　　 D. P1＞P4，T2＞T3

③在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢 气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 　　　　 ；

A. 正反应速率先增大后减小

B. 逆反应速率先增大后减小

C. 化学平衡常数K值增大

D. 反应物的体积百分含量增大

E. 混合气体的密度减小

F. 氢气的转化率减小

（3）最近科学家再次提出“绿色化学”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池，写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式__　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。以此燃料电池作为外接电源按图所示电解硫酸铜溶液，如果起始时盛有1000mL pH＝5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　 ；若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入　　　　 （填物质名称），其质量约为　　 g。

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“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。

(1)已知：① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)　　 ΔH＝－41 kJ·mol－1

② C(s)+2H2(g)CH4(g)　　 ΔH＝－73 kJ·mol－1

③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) 　　 ΔH＝－171 kJ·mol－1

写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式　　　　　　　 　　　　 。

(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：

2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

已知一定条件下，该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图：

①在其他条件不变时，请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图。

②某温度下，将2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是　　　　　　　 。

A. P3>P2，T3>T2　　　　　　　　　 B. P1>P3，T1>T3

C. P2>P4，T4>T2　　　　　　　　　 D. P1>P4，T2>T3

(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)，该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

该反应的平衡常数的表达式为：

该反应的正反应方向是　　　　　　 反应(填“吸热”或“放热”)，若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1，在该条件下CO的平衡转化率为　 　　　　　 　　　 。

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“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。

（1）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为 2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据：

①实验1条件下平衡常数K1= 　　　 　　 （保留2位小数，下同）；

②实验2中以v(CO)表示的反应速率为_________，该反应的逆反应为 　　　　　 　 （填“吸热”或“放热”）反应，实验2条件下化学平衡常数K2___________K1（填“＞”、“＜”或“＝”）；

（2）已知在常温常压下：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(g)　 △H＝－1275.6 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　 △H＝－566.0 kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l) △H＝－44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式　　　　　　　　　　　 ；

（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。

①该电池负极的电极反应为　　　 　　 　 ；

②该电池工作时，溶液中的OH－向________极移动。

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I．“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题：

(1)将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），得到如下二组数据：

①实验1中以v （CO2）表示的反应速率为　　　　　　　　　　 （保留两位小数，下同）。

②该反应为 　　　 （填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=　　　　　　 。

(2)已知在常温常压下：

① 2CH3OH(l）＋ 3O2(g）＝ 2CO2(g）＋ 4H2O(g）　 ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol

② 2CO (g)+ O2(g）＝ 2CO2(g）　　　　　　　　　　　　 ΔH ＝ －566.0 kJ／mol

③ H2O(g）＝ H2O(l）　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　 。

II．(1)海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池某电极的工作原理如下图所示：

该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的　　　 极（填“正”或“负”），该电极反应式为　　　　　　 。

(2)用此电池电解含有0.1 mol/L CuSO4和0.1 mol/L NaCl的混合溶液100 mL，假如电路中转移了0.02 mole－，且电解池的电极均为惰性电极，阳极产生的气体在标准状况下的体积是　　　　　 L，将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的pH＝　　　　　　　　 。

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（16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）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：

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

CH3OH(g)＝CH3OH(l)　　　　　　　　　　　 　 △H＝-b kJ·mol－1；

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　　　　　　　　　　　 △H＝-c kJ·mol－1；

H2O(g)＝H2O(l)　　　　　　　　　　　　　　　　 △H＝-d kJ·mol－1，

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为：_____________________________。

（2）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（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________。（选填编号）

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

（3）某甲醇燃料电池原理如图1所示。

①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。

②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解的总反应离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）。

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