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 + H2...

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的平衡常数K值变大，则该反应_____________。

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）作用下反应相同的时间后，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____________。

②c点CO2的转化率高于b点，原因是_________________________________。

(4)常温常压下若反应的容器容积为2.0L，反应时间为4.0 min，容器里气体密度减少了2.0 g·，在这段时间内CO2平均反应速率为_____________。反应在t1时达到平衡，在这过程中c(CO2)随时间t变化的曲线如下图所示。保持其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1 L，请在下图中画出t1后c(CO2)随时间t变化的趋势曲线（假设在t2时达到平衡）_________。

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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）若反应的容器容积为2．0L，反应时间4．0 min，容器内氢气的质量减少了4.8g，在这段时间内CO2的平均反应速率为　　　　　　　　　　　　　　 。

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甲醇是一种重要的工业原料，利用甲醇可以制氢气．

Ⅰ．甲醇与水蒸气反应可以直接制得氢气．

已知CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）△H＞0，一定条件下，向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1.2molCH3OH（g）和2.8molH2O（g），实验测得，反应共吸收的能量和甲醇的体积分数随时间变化的曲线图象如图1．

（1）从反应开始至平衡，H2的平均反应速率为___________．

（2）该条件下，CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）的△H=__________，该反应的平衡常数为__________．

（3）在D点时，将容器的体积压缩为原来的一半，同时再充入7.2mol的H2O（g），CH3OH（g）+H2O（g）CO2（g）+3H2（g）平衡_________________移动（填“往左”、“往右”或“不”）．

Ⅱ．将甲醇燃料电池高温电解等物质的量的H2O﹣CO2混合气体可以间接制备H2．其基本原理如图2所示．

（4）甲醇燃料电池以酸性溶液为电解质，写出电池负极的电极反应式_________．

（5）电解池中发生的总反应方程式为_________________．

（6）当质子交换膜中通过的H+数目为4.816×1023时，理论上电解池中产生的H2为_______________L（标准状况）．

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合理的利用吸收工业产生的废气CO2可以减少污染，变废为宝。

(1)用CO2可以生产燃料甲醇。

①写出甲醇的官能团名称____________。

已知：CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(l) △H=-49.0kJ•mol-1；一定条件下，向体积固定为1 L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2 ，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如下图所示。

②反应开始至第3分钟时，反应速率v(H2)＝________mol/(L·min)。

③该条件下，该反应的平衡常数表达式为________，CO2的平衡转化率是________；

(2)用CO2合成二甲醚(CH3OCH3)。

①CO2 催化加氢合成二甲醚的过程中主要发生下列反应：

反应I：CO2(g) + H2(g)⇌CO(g) + H2O(g)　 ∆H= +41.2 kJ·mol-1

反应II: 2CO2(g) + 6H2(g)⇌CH3OCH3(g) + 3H2O(g)　 ∆H = - 122.5 kJ·mol-1

其中，反应II 分以下a、b两步完成，请写出反应a的热化学方程式。

a．_________

b．2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)　　 ∆H = -23.5 kJ·mol-1

②L(L1、L2)、X分别代表压强或温度，下图表示L一定时，反应II中二甲醚的平衡产率随X变化的关系，其中X代表的物理量是______。判断L1、L2的大小，并简述理由：________。

(3) 恒压时，在CO2和H2起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性=)随温度变化如下图。

①t℃时，起始投入a molCO2，b mol H2，达到平衡时反应II消耗的H2的物质的量为______mol。

②温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是_________。

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根据要求回答下列有关问题。

（1）甲醇是一种重要的化工原料，工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。已知：

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)　　 ΔH1=-1275.6kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)　　 ΔH2=-566.0kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(l)　　 ΔH3=-44.0kJ·mol-1

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：___。

（2）高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　 ∆H=－28.5kJ/mol，冶炼铁反应的平衡常数表达式K=__，温度升高后，K值__（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）在T℃时，反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器中，按下表所示加入物质，经过一段时间后达到平衡。

①平衡时CO 的转化率为___。

②下列情况标志反应达到平衡状态的是__（填字母）。

a.容器内气体密度保持不变

b.容器内气体压强保持不变

c.CO的消耗速率和CO2的生成速率相等

d.容器内气体的平均相对分子质量保持不变

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温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题：

(1)利用CO2可以制取甲醇，有关化学反应如下：

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g )　　 ΔH1=-178 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　　　　　　　 ΔH2=-566 kJ/mol

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　　　　　　　　 ΔH3=-483.6 kJ/mol

已知反应①中相关的化学键键能数据如下：

由此计算断开1 mol CO需要吸收____________kJ的能量（甲醇的球棍模型如图所示）；

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH=________ kJ/mol。

(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如下图所示：通入a气体的电极是原电池的______极(填“正”或“负”)，其电极反应式为___________________ 。

(3)下图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜，则b处通入的是______(填“CH4”或“O2”)，电解前，U形管的铜电极、铁电极的质量相等，电解2min后，取出铜电极、铁电极，洗净、烘干、称量,质量差为12.8g，在通电过程中，电路中通过的电子为_____mol，消耗标准状况下CH4________mL。

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温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。回答下列问题:

(1)利用CO2可以制取甲醇,有关化学反应如下:

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g )　　 ΔH1=-178　 kJ·mol-1

②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　　　　　　　　 ΔH2=-566 kJ·mol-1

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　　　　　　　　 ΔH3=-483.6 kJ·mol-1

已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

由此计算断开1 mol CO需要吸收____________kJ的能量。

(2)甲烷燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示:通入a气体的电极是原电池的______极(填“正”或“负”),其电极反应式为______ 。

(3)如图是用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)实现铁上镀铜，则b处通入的是____(填“CH4”或“O2”)，电解前，U形管的铜电极、铁电极的质量相等,电解2min后，取出铜电极、铁电极，洗净、烘干、称量,质量差为12.8g,在通电过程中,电路中通过的电子为_____mol，消耗标准状况下CH4______mL.

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（12分）二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料，回答下列问题：

（1）工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。

已知：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（l）+H2O(l)　 △H=-130kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　　 △H=-572kJ·mol-1

CH3OH(l)的燃烧热△H=___________。

（2）在催化剂作用下，CO2和CH4可直接转化为乙酸：CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)　 △H＞0在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。

①当温度在250℃—300℃范围时，乙酸的生成速率减慢的主要原因是_________。

②欲使乙酸的平衡产率提高，应采取的措施是_____________（任写一条措施即可）。

（3）一定条件下，在密闭容器中发生反应：2CO（g）C（s）+CO2（g）。

①下列能说明该反应达到平衡的是___________。

A.容器内混合物的质量不变

B.CO和CO2的物质的量之比不再变化

C.混合气体的平均摩尔质量不再变化

D.形成amolC=O键的同时断裂amolCO键

②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应，在不同温度下CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如上图所示，则该反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。

③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO，TC时反应经过10min达平衡，CO的体积分数为75%。CO的平衡转化率为_______。在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示，则0-10min内平均反应速率v（CO2）=__________。

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二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料，回答下列问题：

（1）工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。

已知：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（l）+H2O(l)　 △H=-130kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)　　　 △H=-572kJ·mol-1

CH3OH(l)的燃烧热△H=___________。

（2）在催化剂作用下，CO2和CH4可直接转化为乙酸：CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)　 △H＞0在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。

①当温度在250℃—300℃范围时，乙酸的生成速率减慢的主要原因是_________。

②欲使乙酸的平衡产率提高，应采取的措施是_____________（任写一条措施即可）。

（3）一定条件下，在密闭容器中发生反应：2CO（g）C（s）+CO2（g）。

①下列能说明该反应达到平衡的是___________。

A．容器内混合物的质量不变　　　　　　　 B．CO和CO2的物质的量之比不再变化

C．混合气体的平均摩尔质量不再变化　　 D．形成amolC=O键的同时断裂amolCO键

②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应，在不同温度下CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如上图所示，则该反应为________（填“放热”或“吸热”）反应。

③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO，TC时反应经过10min达平衡，CO的体积分数为75%。CO的平衡转化率为_______。在容积改变的条件下，反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示，则0-10min内平均反应速率v（CO2）=__________。

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二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料，回答下列问题：

(1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。已知：

CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(l) + H2O(l)　 ΔH1 = -131.0 kJ·mol−1

H2(g) +O2(g) = H2O(l)　　 ΔH2 = -285.8 kJ·mol−1

则CH3OH的燃烧热ΔH =________________。

(2)在催化剂作用下，CO2和CH4可以直接转化为乙酸：CO2(g) + CH4(g)CH3COOH(g)　 ΔH = +36.0 kJ·mol−1

欲使乙酸的平衡产率提高，应采取的措施是__________(填标号)。

A.升高温度　　　　　 B.降低温度　　 C.增大压强　　　　　 D.降低压强

(3)高温下，CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应：C(s) + CO2(g)2CO(g)。

① 该反应的平衡常数表达式K =_____________。

② 向容积为1 L的恒容容器中加入足量的碳和0.2 mol CO2，在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示。则该反应为__________(填“放热”或“吸热”)反应。某温度下，若向该平衡体系中再通入0.2 mol　 CO2，达到新平衡后，体系中CO的百分含量______________(填“变大”或“变小”或“不变”，下同)，平衡常数__________。

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