解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷341
碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长。因此，诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理，即CO2(g) +2H2(g)
C(s)+2H2O(g) ΔH，然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T，向一恒容密闭容器中，按物质的量之比2：1通入H2和CO2，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其压强p随时间t的变化如图中b所示。
①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是___________ 。
A．容器内气体的平均相对分子质量不变
B． CO2和H2的转化率相等
C． H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D．v(H2)=v( H2O)
②ΔH___________ 0( 填“>”“<”或“不确定”) ；理由是___________ 。
③改变的条件是___________ 。
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：
反应I ：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.6 kJ ·mol-1
反应II ：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =-23.4 kJ·mol-1
反应III ：2CO2(g) +6H2(g) CH3OCH3 (g) +3H2O(g)
①反应III的活化能Ea(正)___________ Ea(逆)(填“>”“<”或“=”)。
②在T1温度下，将6molCO2和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应I和III，达到平衡状态时CH3OH( g)和CH3OCH3( g)的物质的量分别为2 mol和1 mol。则T1温度时反应I的平衡常数K=___________ 。
(3)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。
①B中发生的总反应的离子方程式为___________ 。
②若某废气中含有的CO2和CO的体积比为1：1，废气中CO2和CO体积分数共为13. 44%。假设A中处理了标准状况下10 m3的废气，其中CO2和CO全部转化成CH3OH ，理论上可制得C2H4Cl2___________ kg。
(1)“神十三”中航天员们呼吸产生的CO2用一种循环方案处理，即CO2(g) +2H2(g)
C(s)+2H2O(g) ΔH，然后电解水又得氢气和氧气。在温度为T，向一恒容密闭容器中，按物质的量之比2：1通入H2和CO2，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图中a所示，若其它条件不变，仅改变某一条件时，测得其压强p随时间t的变化如图中b所示。①能说明容器中的反应均已达到平衡状态的是
A．容器内气体的平均相对分子质量不变
B． CO2和H2的转化率相等
C． H2(g)与C(s)的物质的量之比保持不变
D．v(H2)=v( H2O)
②ΔH
③改变的条件是
(2)CO2经催化加氢可以生成低碳有机物，主要有以下反应：
反应I ：CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.6 kJ ·mol-1反应II ：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =-23.4 kJ·mol-1反应III ：2CO2(g) +6H2(g)
CH3OCH3 (g) +3H2O(g) ①反应III的活化能Ea(正)
②在T1温度下，将6molCO2和14molH2充入2L的恒容密闭容器中发生反应I和III，达到平衡状态时CH3OH( g)和CH3OCH3( g)的物质的量分别为2 mol和1 mol。则T1温度时反应I的平衡常数K=
(3)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的装置使用了阳离子交换膜。
①B中发生的总反应的离子方程式为
②若某废气中含有的CO2和CO的体积比为1：1，废气中CO2和CO体积分数共为13. 44%。假设A中处理了标准状况下10 m3的废气，其中CO2和CO全部转化成CH3OH ，理论上可制得C2H4Cl2
2023·新疆·一模
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C(s)+2H2O(g) 
当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，中国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。因此，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点，其中研发二氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和解决能源问题的方案之一、
Ⅰ.二氧化碳在一定条件下转化为甲烷，其反应过程如下图所示。
已知：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔHl=-205kJ∙mol-1
反应Ⅱ：CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH2=-246kJ∙mol-1
(1)则反应Ⅰ的热化学方程式为___________ 。
(2)一定条件下，向2L恒容密闭容器中加入1molCO2和5molH2，只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ；10min后容器内总压强(P)不再变化，容器中CH4为0.6mol，CO2为0.2mol，H2O为1.4mol，10min内H2的平均反应速率
___________ ，CH4的体积分数=___________ 。
Ⅱ.在催化剂作用下CO2加氢还可制得甲醇。
(3)能说明反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=+50kJ∙mol-1已达平衡状态的是___________(填字母)。
Ⅲ.催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
①2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0；
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0。
(4)向密闭容器中以物质的量之比为1∶3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为___________ ；T2℃时主要发生反应________ (填“①”或“②”)。
(5)科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。系统工作时，a极为________ 极，b极区的电极反应式为___________ 。
Ⅰ.二氧化碳在一定条件下转化为甲烷，其反应过程如下图所示。
已知：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔHl=-205kJ∙mol-1
反应Ⅱ：CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) ΔH2=-246kJ∙mol-1
(1)则反应Ⅰ的热化学方程式为
(2)一定条件下，向2L恒容密闭容器中加入1molCO2和5molH2，只发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ；10min后容器内总压强(P)不再变化，容器中CH4为0.6mol，CO2为0.2mol，H2O为1.4mol，10min内H2的平均反应速率
Ⅱ.在催化剂作用下CO2加氢还可制得甲醇。
(3)能说明反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=+50kJ∙mol-1已达平衡状态的是___________(填字母)。
| A．单位时间内生成1molCH3OH(g)的同时消耗了3molH2(g) |
| B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 |
| C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化 |
| D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化 |
Ⅲ.催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
①2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0；
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0。
(4)向密闭容器中以物质的量之比为1∶3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为
(5)科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。系统工作时，a极为
当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点，中国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。因此，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点，其中研发二氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和解决能源问题的方案之一。
I.二氧化碳在一定条件下转化为甲烷，其反应过程如下图所示。
已知：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)△H1=-205kJ·mol-1
反应II：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H2=-246kJ·mol-1
(1)则反应I的热化学方程式为_______ 。
(2)一定条件下，向2L恒容密闭容器中加入1molCO2和5molH2，只发生上述反应I和反应II；10min后容器内总压强(P)不再变化，容器中CH4为0.6mol，CO2为0.2mol，H2O为1.4mol，10min内H2的平均反应速率v(H2)=_______ 反应II的平衡常数Kp=_______ (用含字母P的代数式表示，已知Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替，某气体分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)
II.在催化剂作用下CO2加氢还可制得甲醇CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H=50kJ/mol。
(3)能说明反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=50kJ/mol已达平衡状态的是_______(填字母)。
III.CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0；
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H>0。
(4)向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为_______ ；T2°C时主要发生反应_______ 。(填“①”或“②”)，CO2平衡转化率随温度变化先降后升的原因为_______ 。
I.二氧化碳在一定条件下转化为甲烷，其反应过程如下图所示。
已知：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)△H1=-205kJ·mol-1反应II：CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g)△H2=-246kJ·mol-1(1)则反应I的热化学方程式为
(2)一定条件下，向2L恒容密闭容器中加入1molCO2和5molH2，只发生上述反应I和反应II；10min后容器内总压强(P)不再变化，容器中CH4为0.6mol，CO2为0.2mol，H2O为1.4mol，10min内H2的平均反应速率v(H2)=
II.在催化剂作用下CO2加氢还可制得甲醇CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)∆H=50kJ/mol。(3)能说明反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)△H=50kJ/mol已达平衡状态的是_______(填字母)。| A．单位时间内生成1molCH3OH(g)的同时消耗了3molH2(g) |
| B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 |
| C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化 |
| D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化 |
III.CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在反应：
①2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0；②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)△H>0。(4)向密闭容器中以物质的量之比为1：3充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为
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