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解答题-原理综合题 较难0.4 引用1 组卷180
碳中和的含义是减少含碳温室气体的排放，采用合适的技术固碳，最终达到平衡。
(1)下列措施对实现“碳中和”不具有直接贡献的一项是_______。
A．采取节能低碳生活方式
B．推行生活垃圾分类
C．植树造林增加绿色植被
D．燃煤锅炉改烧天然气
(2)二氧化碳加氢制备甲醇可有效缓解温室效应问题。
已知：(I)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+42.3kJ/mol
(II)CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH2
(III)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-49.4kJ/mol
①ΔH2=_______。
②在260°C、5MPa恒容条件下发生反应(III)，原料气体积组成为V(CO2)：V(H2)：V(N2)=1：3：l，平衡时CO2的转化率为50%，则H2的压强为_______MPa，反应(III)的平衡常数：Kp=_______(MPa)-2(计算结果精确至小数点后两位，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，含碳产物中CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。

①下列对CO2甲烷化反应体系的说法不合理的有_______。
A．存在副反应CO2+H2CO+H2O
B．存在反应CO2+4H2CH4+2H2O
C．含碳副产物的产率均高于CH4
D．温度高于360°C后，升高温度，甲烷产率将继续保持不变
②CO2甲烷化的过程中，保持CO2与H2的体积比为1：5，反应气的总流量控制在36mL·min-1，260°C时测得CO2转化率为40%，则H2反应速率为_______mL·min-1。
21-22高二下·四川成都·期中
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知识点：盖斯定律与热化学方程式化学平衡的有关计算化学平衡图像分析 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
I.CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：
反应①CH4(g) + CO2(g)⇌2CO(g)+2H2 (g) ΔH1
反应②CO2 (g)+ H2 (g)⇌CO(g) + H2O(g) ΔH2= +41.2 kJ·mol-1
反应③CH4 (g)+O2(g)⇌CO(g) + 2H2(g) ΔH3 = -35.6 kJ·mol-1
(1)已知：O 2(g)+H2(g)= H2O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1，则ΔH1 =______ kJ·mol-1。
(2)一定条件下，向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0 mol及少量O2，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

①图中a和b分别代表产物______和______，当温度高于900 K， H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是______。
②1100 K时，CH4与CO2的转化率分别为95%和90%，反应①的平衡常数K=______ ( 写出计算式)。
II．Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，含碳产物中CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。

(3)下列对CO2甲烷化反应体系的说法合理的有______。
A.含碳副产物的产率均低于CH4
B.存在反应CO2+4H2⇌CH4 + 2H2O
C.存在副反应CO2+ H2⇌CO+ H2O
D. CO2 转化为CH4的过程中发生了能量转化
E.温度高于260℃后，升高温度，甲烷产率几乎不变
(4) CO2甲烷化的过程中，保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40 mL·min-1，320 ℃时测得CO2转化率为80%，则CO2反应速率为______mL·min-1。
温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
I.CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：
反应①CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1
反应②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
反应③CH4(g)+O2(g)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH3=-35.6kJ·mol-1
(1)一定条件下，向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

①图中a和b分别代表产物_______和________，当温度高于900K，H2O的含量随温度升高而下降的主要原因是________。
②1100K时，CH4与CO2的转化率分别为95%和90%，反应①的平衡常数K=____(写出计算式)。
II.Ni-CeO2催化CO2加H2形成CH4的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，含碳产物中CH4的物质的量百分数(Y)及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。

(2)下列对CO2甲烷化反应体系的说法合理的有________。
A．含碳副产物的产率均低于CH4
B．存在反应CO2+4H2⇌CH4+2H2O
C．存在副反应CO2+H2⇌CO+H2O
D．CO2转化为CH4的过程中发生了能量转化
E．温度高于260℃后，升高温度，甲烷产率几乎不变
(3)CO2甲烷化的过程中，保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40mL·min-1，320℃时测得CO2转化率为80%，则CO2反应速率为___________mL·min-1。
CO2综合利用是降低碳排放的有效手段，有利于实现碳中和目标。下列是CO2综合利用的化学方法，回答下列问题：
(1)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)。
①已知：NH3·H2O(aq)=(aq)+OH-(aq) ΔH1=akJ·mol-1
CO2(g)+H2O(l)=H2CO3(aq) ΔH2=bkJ·mol-1
H2CO3(aq)+OH-(aq)=(aq)+H2O(l) ΔH3=ckJ·mol-1
则利用NH3·H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为_______。
②已知常温下相关数据如表：
Kb(NH3·H2O)2.0×10-5
Ka1(H2CO3)5.0×10-7
Ka2(H2CO3)4.0×10-11

则反应++H2O⇌NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_______。
③分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2，CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图1所示，若烟气中CO2的含量(体积分数)为15%，烟气通入氨水的流量为0.065m3·h-1(标准状况)，用pH为12.81的氨水吸收烟气30min，则脱除的CO2的物质的量最多为_______(精确到0.01)。

④CO2脱除效率与温度的关系如图2所示，高于45℃时，CO2脱除效率降低的原因可能是_______(答出一条即可)。

(2)用CO2和天然气可以制备CO和H2：CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。密闭容器中浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2，在一定条件下反应，测得CH4的平衡转化率[α(CH4)]与温度及压强的关系如图3所示，则压强p1_______p2(填“>”或“<”)。若p2=3MPa，则T℃时该反应的平衡常数Kp=_______MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

(3)CO2和H2在一定条件下合成甲醇。在2L恒容密闭容器中充入总物质的量为6mol的CO2和H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，改变氢碳比[n(H2)/n(CO2)]，在不同温度下反应达到平衡状态，测得的实验数据如下表。
500600700800
1.545332012
2.060432815
3.083624022

①氢碳比为1.5，温度为500K，判断该可逆反应达到平衡状态的依据是_______(填标号)。
A.在相同时间段内，CH3OH的生成速率和CO2的消耗速率相等
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
②在700K、氢碳比为3.0条件下，若5min时反应达到平衡状态，则0～5min内用H2表示的平均反应速率为_______。

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