摘要：22．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视.如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2.引起了各国的普遍重视. ⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理.现进行如下实验.在体积为1 L的密闭容器中.充入1mol CO2和3mol H2.在500℃下发生反应: CO2CH3OH △H＝-49.0kJ/mol 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示. ①从反应开始到平衡.氢气的平均反应速率v(H2)＝ , ②该反应的平衡常数K为 .若提高温度到800℃进行达平衡时.K值 .n比值 (以上两空填“增大 .“减小 或“不变 ), ③平衡时CH3OH的体积分数ω为 , ④若在相同条件下.起始时加入物质的量为:a mol CO2.bmol H2 和c molCH3OH.c mol H2O.达平衡后.CH3OH的体积分数仍为ω.则a.b.c的关系为 . ⑵在载人航天器的生态系统中.不仅要求分离去除CO2.还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2＝2 CO+O2.CO可用作燃料. 已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-＝O2↑+2H2O 则阴极反应式为 .
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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍关注（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
①反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）=
0.225
0.225
mol/（L?min）．H2的转化率为75%
75%
．②下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
CDF
CDF
．A、升高温度 B、充入He（g），使体系压强增大
C、将H2O（g）从体系中分离 D、再充入1mol CO2和3mol H2
E、使用催化剂 F、缩小容器体积
（2）①反应进行到3分钟时，同种物质的v正 与v逆的关系：v正
＞
＞
v逆 （填＞，=，＜）②上述反应平衡常数的表达式为
| c(CH3OH)?c(H2O) |
| c(CO2)?c3(H2) |
| c(CH3OH)?c(H2O) |
| c(CO2)?c3(H2) |
| 16 |
| 3 |
| 16 |
| 3 |
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）根据题意完成下列各题：反应达到平衡时，
（1）平衡常数表达式K=
| c(CH3OH) |
| c(CO)?c2(H2) |
| c(CH3OH) |
| c(CO)?c2(H2) |
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
| 2nB |
| 3tB |
| 2nB |
| 3tB |
（3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的
| 1 |
| 2 |
bc
bc
a．氢气的浓度减少
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) |
（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：
Cu2O+CO
2Cu+CO2
2Cu+CO2Cu2O+CO2Cu+CO2
（用化学方程式表示）．2Cu+CO2（5）使用燃料电池是节能减排的重要手段之一．CO和H2（俗称水煤气）燃料电池就是其中的一种，该电池的两极分别通入燃料气（水煤气）和氧气．电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．水煤气在一定条件下可以合成二甲醚，同时还产生一种可以参与大气循环的无机化合物，3CO+3H2=CH3OCH3+CO2 或 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O．上述水煤气燃料电池的负极反应方程式：（写1个）
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O
．（6）如图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数．根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：
CH3OCH3（g）+3O2（g）
2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ?mol-1
| 点燃 |
CH3OCH3（g）+3O2（g）
2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ?mol-1
| 点燃 |
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了普遍的重视．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
图1表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．该反应是
（2）某温度下，若将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图2实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）．
①在反应进行的0～1min内，该反应的平均速率v（H2）=
②如果改变影响化学平衡的一个因素（如：温度、浓度、压强），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动．若上述反应体系不改变反应物的物质的量，仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I改变的实验条件是
（3）下列各项中，不能够说明CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）已达到平衡的是
A．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
B．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C．一定条件下，H2O（g）的浓度保持不变
D．一定条件下，单位时间内消耗1mol CO2，同时生成1mol CH3OH．
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（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
图1表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．该反应是
放热
放热
（填“吸热”或“放热”）反应．（2）某温度下，若将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图2实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）．
①在反应进行的0～1min内，该反应的平均速率v（H2）=
1mol/（L?min）
1mol/（L?min）
②如果改变影响化学平衡的一个因素（如：温度、浓度、压强），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动．若上述反应体系不改变反应物的物质的量，仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I改变的实验条件是
升高温度
升高温度
，曲线Ⅱ改变的实验条件是增大压强
增大压强
．（3）下列各项中，不能够说明CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）已达到平衡的是
D
D
（填选项）．A．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
B．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C．一定条件下，H2O（g）的浓度保持不变
D．一定条件下，单位时间内消耗1mol CO2，同时生成1mol CH3OH．
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了普遍的重视．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
图1表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．
①该反应是
②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？
（2）若将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图2所示（实线）．
①该条件下反应的平衡常数K=
②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图2中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是
③下列措施中能使H2转化率增大的是
A．升高温度 B．充入He（g），使体系压强增大 C．将H2O（g）从体系中分离出来 D．再充入3mol CO2
（3）如将CO2与H2以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．
已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ?mol-1
H2（g）+
O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ?mol-1
写出CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式
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（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
图1表示该反应进行过程中能量（单位为kJ?mol-1）的变化．
①该反应是
放热
放热
（填“吸热”或“放热”）反应．②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？
否
否
（填“是”或“否”）．（2）若将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图2所示（实线）．
①该条件下反应的平衡常数K=
0.5
0.5
．②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图2中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是
升高温度
升高温度
，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是增大压强
增大压强
．③下列措施中能使H2转化率增大的是
CD
CD
．A．升高温度 B．充入He（g），使体系压强增大 C．将H2O（g）从体系中分离出来 D．再充入3mol CO2
（3）如将CO2与H2以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．
已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ?mol-1
H2（g）+
| 1 | 2 |
写出CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ?mol-1
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ?mol-1
．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为__________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。
A．升高温度 B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离 D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑵在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO2＝2 CO＋O2，CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O
则阴极反应式为：________________________________。
有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：______________________________________________。
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