（10分）．隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視。
⑴目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0kJ/mol
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

(1)從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。
(2)該條件下的平衡常數(shù)為__________________。
(3)下列措施中能使n(CH3OH)／n(CO2)增大的是___________。

A．升高溫度B．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大
C．將H2O(g)從體系中分離D．再充入1mol CO2和3mol H2
(4)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO2，還要求提供充足的O2。某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2 CO2＝2 CO＋O2，CO可用作燃料。
已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為：4OH――4e―＝O2↑＋2H2O
則陰極反應(yīng)式為：________________________________。
有人提出，可以設(shè)計反應(yīng)2CO＝2C＋O2來消除CO的污染。請你判斷是否可行并說出理由：__________________________________________。

(10分)  ⑴0.225         （2）   5.3 或16/3    （3）C、D
(4) 2CO2＋4e―＋2H2O＝2 CO＋4OH― 
不可行，該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行

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練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu2O/ZnO）：
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
根據(jù)題意完成下列各題：反應(yīng)達(dá)到平衡時，
（1）平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)?c2(H2)
，升高溫度，K值
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
2nB
3tB
mol?（L?min）-1
（用 nB tB 表示）
（3）在其他條件不變的情況下，對處于E點的體系體積壓縮到原來的
1
2
，下列有關(guān)該體系的說法正確的是
bc
bc

a．氫氣的濃度減少
b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
c．甲醇的物質(zhì)的量增加
d．重新平衡時
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）據(jù)研究，反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O，反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是：
Cu2O+CO2Cu+CO2
Cu2O+CO2Cu+CO2
（用化學(xué)方程式表示）．
（5）使用燃料電池是節(jié)能減排的重要手段之一．CO和H2（俗稱水煤氣）燃料電池就是其中的一種，該電池的兩極分別通入燃料氣（水煤氣）和氧氣．電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-．水煤氣在一定條件下可以合成二甲醚，同時還產(chǎn)生一種可以參與大氣循環(huán)的無機(jī)化合物，3CO+3H2=CH3OCH3+CO2 或 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O．上述水煤氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)方程式：（寫1個）
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O
CO+O2--2e-=CO2 H2+O2--2e-=2H2O
．
（6）如圖是丙烷、二甲醚燃燒過程中能量變化圖，其中x為各自反應(yīng)中對應(yīng)的系數(shù)．根據(jù)該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式：
CH3OCH3（g）+3O2（g）
點燃
2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ?mol-1
CH3OCH3（g）+3O2（g）
點燃
2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ?mol-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2011?河西區(qū)一模）隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗，在體積為l L的密閉容器中，充入1molCO2和3.25molH2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的濃度隨時問變化如圖所示．

①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學(xué)方程式：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
．
②從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
0.225
0.225
mol/（L?min）．平衡時CO2的轉(zhuǎn)化事為
75%
75%
．
③該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為
2.25
2.25
．當(dāng)溫度降低時K值變大，剮該反應(yīng)的△H
＜
＜
0（填“＜”、“＞”或“=”）
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
C
C
．
A．升高溫度                B．充入He（g）
C．將H2O（g）從體系中分離    D．用更有效的催化劑
（2）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中．不僅要求分離除去CO2還要求提供充足的O2?某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O．劃陰極反應(yīng)式為：
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了普遍的重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．該反應(yīng)是
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）某溫度下，若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖2實線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo)）．
①在反應(yīng)進(jìn)行的0～1min內(nèi)，該反應(yīng)的平均速率v（H2）=
1mol/（L?min）
1mol/（L?min）

②如果改變影響化學(xué)平衡的一個因素（如：溫度、濃度、壓強(qiáng)），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動．若上述反應(yīng)體系不改變反應(yīng)物的物質(zhì)的量，僅改變某一實驗條件再進(jìn)行兩次實驗，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I改變的實驗條件是
升高溫度
升高溫度
，曲線Ⅱ改變的實驗條件是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
．
（3）下列各項中，不能夠說明CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）已達(dá)到平衡的是
D
D
（填選項）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B．一定條件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C．一定條件下，H2O（g）的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時間內(nèi)消耗1mol CO2，同時生成1mol CH3OH．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了普遍的重視．

（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量（單位為kJ?mol-1）的變化．
①該反應(yīng)是
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
②反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響？
否
否
（填“是”或“否”）．
（2）若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖2所示（實線）．
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.5
0.5
．
②僅改變某一實驗條件再進(jìn)行兩次實驗，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖2中虛線所示，曲線I對應(yīng)的實驗條件改變是
升高溫度
升高溫度
，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實驗條件改變是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)
．
③下列措施中能使H2轉(zhuǎn)化率增大的是
CD
CD
．
A．升高溫度    B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大     C．將H2O（g）從體系中分離出來    D．再充入3mol CO2
（3）如將CO2與H2以1：4的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4．
已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ?mol-1
H2（g）+
12
O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ?mol-1
寫出CO2（g）與H2（g）反應(yīng)生成CH4（g）與液態(tài)水的熱化學(xué)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
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

2011年11月28日至12月9日，聯(lián)合國氣候變化框架公約第17次締約方會議在南非德班召開，隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了各國的普遍重視．精英家教網(wǎng)
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測定CO2、CH3OH（g）和H2O （g）的濃度隨時間變化如圖所示：
①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學(xué)反應(yīng)方程式
 
．
②從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v （H2）=
 
 mol/（Lmin）．
③該條件下CO2的轉(zhuǎn)化率為
 
．當(dāng)溫度降低時CO2的轉(zhuǎn)化率變大，則該反應(yīng)△H
 
0（填“＞”“＜”或“=”）．
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
 
．
A．升高溫度    B．充入氮氣
C．將水蒸氣從體系中分離    D．用更有效的催化劑
（2）選用合適的合金作為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此燃料電池負(fù)極的電極方程式為
 
．

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