有科学家提出“绿色自由”的构想:将CO2变为燃料或有机化学品。其构想分成3个步骤:
①利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO2
②将第①步吸收液电解产生H2和O2,同时分离出CO2
③将第②步产生的H2和CO2在一定条件下转化成CH4和水蒸气。
已知:
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l)  △H1= -285.8 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2= -889.6 kJ/mol
H2O(l)=H2O(g)  △H3= +44.0 kJ/mol
(1)第③步反应的热化学方程式为______________________ 。并找出CO2的等电子体___________(一到二种)
(2)若在第②步电解吸收液时产生11.2LO2(标准状况下),则第③步中最多可制得______ L甲烷(标准状况下)
(3)为探究在密闭容器中进行第③步反应的最佳投料比,某研究小组向恒温(T1、T2均大于100℃)恒容容器中充入一定量的H2,在其他条件不变的情况下,改变起始CO2的物质的量测定达到平衡时CH4的体积分数,实验结果如图所示。则a、c两点处所的平衡状态中,氢气的转化率的大小关系是α(a)_______α(c)(填“>”“<”或“=”),a、b、c、d四点所处的平衡状态中,对应的平衡常数Ka、Kb、Kc、Kd的大小关系是__________________。
(4)H2和CO2在一定条件下也能转化成甲酸。甲酸,空气,质子交换膜和惰性电极组成的燃料电池工作时,负极反应物为_______发生的电极反应可表示为_____________。正极反应物为_________发生的电极反应可表示为______________。
能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:      
反应I: CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1      
反应II:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g)  +  H2O(g)  ΔH2
①在以上制备甲醇的两个反应中:反应I优于反应II,原因为___________。     
②下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。 
I、在一密闭容器中发生反应Ⅰ并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学反应平衡应__________移动(填“正向”、“逆向”、“不”) 。
II、某温度下,将1mol CO和4mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)= 0.1 mol/L,则CO的转化率为___________,此时的温度______________250℃(填“>”、“<”、“=”)
(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:__________________
(3)某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置,工作一段时间后,测得溶液的pH将____________(填“升高”、“降低”、“不变”),该燃料电池负极反应的离子方程式为:___________________。 
随着环保意识的增强,清洁能源越来越受人们关注。
(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:   
I.SO2+2H2O+ I2=H2SO4+2HI   
Ⅱ.2HIH2+I2   
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是_________(填序号,下同)。     
a.反应Ⅲ易在常温下进行    
b.反应I中SO2氧化性比HI强     
c.循环过程中需补充H2O     
d.循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2    
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:
  CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   ΔH =+206.1 kJ·mol-1   
若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0 mol·L-1;c(H2O)=8.5 mol·L-1;c(CO)=2.0 mol·L-1;c(H2)=2.0 mol·L-1,则此时正逆反应速率的关系是v正___________(填“>”、“<”或“=”) v逆。 
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡____________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的_____________,产生H2的速率将增大。     
a.NaNO3    b.CuSO4     c.Na2SO4    d.NaHSO3  
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 分析该反应并回答下列问题:    
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是______________。     
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,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变     
d.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO,同时生成l mol CH3OH   
②如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。       
T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1____________(填“>”、“<”或“=”) K2。  
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。   
该电池工作时, b口通入的物质为____________,该电池正极的电极反应式为:______________,工作一段时间后,当6.4 g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有___________mol电子发生转移。
 0  12159  12167  12173  12177  12183  12185  12189  12195  12197  12203  12209  12213  12215  12219  12225  12227  12233  12237  12239  12243  12245  12249  12251  12253  12254  12255  12257  12258  12259  12261  12263  12267  12269  12273  12275  12279  12285  12287  12293  12297  12299  12303  12309  12315  12317  12323  12327  12329  12335  12339  12345  12353  203614 

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