(10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)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
___ C+ ___ KMnO4+6 H2SO4 = ____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ 6H2
(2)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:

实验组
温度℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
 
①实验1中以v (CO2) 表示的反应速率为         (保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K=_________,该反应为      (填“吸”或“放”)热反应。
(3)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:
                                              
⑷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       该电池正极的电极反应为
                          
②该电池工作时,溶液中的OH向______极移动。

(16分)Ⅰ.如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视。
(1)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1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) 。
实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。                                                              

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________________;
②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是
     热(填“吸”或“放”)反应。
③该反应的平衡常数K为     (保留两位小数)。若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值      (填“增大”、“减小”或“不变”),
④500℃达平衡时,CH3OH的体积分数ω为       
(2)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:2CO2=2CO+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_________      ____   ___。
Ⅱ.工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),其三步反应如下:
1.                   2H2 (g)+CO(g) CH3OH (g)          ΔH=-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2(g)       ΔH=-41.3 kJ·mol-1
(3)总合成反应的热化学方程式为__________                          _  
(4)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。

A.高温高压
B.加入催化剂
C.减少CO2的浓度
D.增加CO的浓度
E.分离出二甲醚
(5)已知反应②2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c / mol·L-1
0.44
0.60
0.60
此时,v (正) _____ v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。

(16分)Ⅰ.如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视。
(1)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1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 。
实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________________;
②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是
     热(填“吸”或“放”)反应。
③该反应的平衡常数K     (保留两位小数)。若提高温度到800℃进行,达平衡时,K      (填“增大”、“减小”或“不变”),
④500℃达平衡时,CH3OH的体积分数ω为       
(2)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:2CO2=2CO+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_________      ____   ___。
Ⅱ.工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),其三步反应如下:
① 2H2 (g)+CO(g)  CH3OH (g)          ΔH=-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)  CO2 (g)+H2(g)       ΔH=-41.3 kJ·mol-1
(3)总合成反应的热化学方程式为__________                          _  
(4)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。

A.高温高压
B.加入催化剂
C.减少CO2的浓度
D.增加CO的浓度E.分离出二甲醚
(5)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c / mol·L-1
0.44
0.60
0.60
此时,v (正) _____ v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。

(16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)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(系数按顺序填在答题卷上)
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2
(2)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),得到如下三组数据:

实验组
温度℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
①实验1中以v (CO2)表示的反应速率为                (取小数二位,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=       
(3)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:                         
⑷某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应为                          
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为                               
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L ,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为                   

下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
它所对应反应的化学方程式为                                            
已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应的平衡常数如下:
C(s)+CO2(g)  2CO(g),K1
CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g),K2
C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g),K3
则K1、K2、K3之间的关系为                          
(2)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。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,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:

温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
该反应的逆反应方向是        反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,反应达到平衡时CO的转化率为          
(3)对于反应N2O4(g)2NO2(g);△H=Q(Q>0),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是      

A.两种不同的温度比较:T1 > T­­­2
B.A、C两点的反应速率:A<C
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C     
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法实现
(4)如右图,采用NH3作还原剂,烟气以一定的流速通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量,从而确定烟气脱氮率,反应原理为:NO(g) + NO2(g) + 2NH3(g)  2N2(g) + 3H2O(g)

以下说法正确的是(注:脱氮率即氮氧化物转化率)
A.上述反应的正反应为吸热反应
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D.催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮

 0  55702  55710  55716  55720  55726  55728  55732  55738  55740  55746  55752  55756  55758  55762  55768  55770  55776  55780  55782  55786  55788  55792  55794  55796  55797  55798  55800  55801  55802  55804  55806  55810  55812  55816  55818  55822  55828  55830  55836  55840  55842  55846  55852  55858  55860  55866  55870  55872  55878  55882  55888  55896  203614 

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