CCUS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO2资源化，产生经...

CCUS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术，这种技术可将CO2资源化，产生经济效益。请回答下列问题：

（1）利用废气中的CO2为原料可制取甲醇。一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。

①已知：H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1；CH3OH(1)=CH3OH (g) △H=+35.2kJ•mol-1；H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1。

则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=___kJ•mol-1。有利于提高H2平衡转化率的条件是___(填选项字母)。

A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压

②某温度下，向体积为2L的容器中充入6molH2、4molCO2，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，达到平衡时H2的转化率为50%，其平衡常数为___ (保留两位小数)。

③起始条件(T1℃、2L密闭容器)如表所示：

	CO2/mol	H2/mol	CH3OH/mol	H2O/mol
I(恒温恒容)	2	6	0	0
II(绝热恒容)	0	0	2	2

达到平衡时，该反应的平衡常数：K(I)___K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”，下同)；平衡时CH3OH的浓度：c(I)___c(Ⅱ)。

（2）CO2可用来合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8 kJ•mol-1。0.1MPa下，按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生上述反应，不同温度(T)下平衡时的四种气态物质的体积分数(φ)如图所示：

①曲线b、c表示的物质分别为___、___(填化学式)。

②保持温度不变，在体积为VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3的投料比加入反应物，t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变，t2时重新达到平衡。请在图中画出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化趋势图象___。

-51.7 B 0.05 < < H2O CO2 【解析】（1）①依据盖斯定律进行分析； ②依据平衡常数的表达式计算； ③依据升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动，根据移动方向判断平衡常数的大小； (2)依据参与反应的物质的量之比等于化学计量数之比进行分析；反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)可由表示氢气燃烧热的热化学方程式的3倍减去表示甲醇燃烧热的热化学方程式再加上CH3OH(1)=CH3OH (g) △H=+35.2kJ•mol-1；H2O(1)=H2O(g) 得到，根据盖斯定律，其反应热应等于 -285.8kJ•mol-1×3-（-726.5kJ•mol-1）+ 35.2kJ•mol-1+44kJ•mol-1 =-51.7kJ•mol-1；因此该反应的正反应是放热反应，低温有利于提高平衡转化率，该反应的正反应是气体减少的反应，高压有利于提高平衡转化率；故答案为：；B；平衡时的转化率为，即氢气减少了3mol，则二氧化碳减少了1mol，生成甲醇和水各1mol，因此平衡时、、、的浓度分别为、、、，平衡常数为；故答案为：；正反应放热，逆反应吸热，因容器Ⅱ是从逆反应开始的，因此绝热容器中的温度会降低，而放热反应的平衡常数随温度降低是增大的，因此Ⅱ；如果温度相同体积相同，两个容器的平衡状态是完全一样的，但平衡容器Ⅱ的温度低，降低温度，平衡会向右移动，因此平衡时的浓度：Ⅱ，故答案为：；；正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，因此减少的是乙烯和水，但水的减少量要大于乙烯，因此b是水，d是乙烯；平衡逆向移动，增加的是二氧化碳和氢气，氢气的变化量要大于二氧化碳，因此a是氢气，c是二氧化碳；故答案为：；；气体的总质量不变，因此平均相对分子质量和气体的总的物质的量呈反比，起始到时刻，反应向右，气体的物质的量减小，则平均相对分子质量增大，时刻到时刻，处于平衡状态，混合气体的平均相对分子质量不变，时将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变，时重新达到平衡，压强减小，平衡逆向移动，气体的物质的量增大，则平均相对分子质量减小，时刻之后，处于平衡状态，混合气体的平均相对分子质量不变，因此容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化图象为；故答案为：。

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

造成酸雨的主要物质是NO2和SO2，某科研小组进行如下研究。

（1）处理二氧化硫通常是先在水中把它氧化成硫酸，再用NH3•H2O吸收。已知2NH3•H2O(aq)+H2SO4(aq)=(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-24.2kJ/mol，中和热ΔH=-57.3kJ/mol则1molNH3•H2O理论上完全电离时需要吸收的热量为___。

（2）常温下也可以用NaOH溶液直接吸收SO2，在吸收过程中，溶液pH随n(SO32-)：n(HSO3-)变化关系如下表：

n(SO32-)：n(HSO3-)	88：12	1：1	12：88
pH	8.2	7.4	6.0

①当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度由大到小排列顺序为___。

②当向NaOH溶液中通入足量的SO2时，得到NaHSO3溶液，在pH为4∼7之间电解，硫元素在阴极上被还原为Na2S2O4，这是电化学脱硫技术之一。写出该阴极的电极反应式___。

（3）向容积为2L，密闭容器中分别充入0.20molNO2和0.4molSO2，发生SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8kJ/mol在不同温度下测定同一时刻NO2的转化率，结果如图所示。

①a、c两点反应速率大小关系：v正(a)___v逆(c)。(填“>”“<”或“=”)

②温度为T2时，该反应的平衡常数为___。若在此温度下，保持容器的容积不变，再向容器中充入0.10molNO2和0.2molSO2，NO2的转化率___(填“增大”“减小”或“不变”)。

查看答案

国际气候变化经济学报告中显示，大气中CO2浓度每增加一倍，可使地表平均温度上升5∼6℃。为减少温室效应的加剧，需将工业生产中产生的CO2分离出来加以利用。回答下列问题：

（1）在500℃时，Li4SiO4与低浓度的CO2反应生成两种锂盐，待该反应达到化学反应的限度后，升温至700℃，两种锂盐反应放出高浓度的CO2，而Li4SiO4可循环利用。写出700℃时两种锂盐反应的化学方程式___。

（2）CO2与NH3反应可合成化肥。

①已知：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) △H=-159.5kJ•mol-1

NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJ•mol-1

H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ•mo1-1

则CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)的△H=___kJ•mol-1

②将足量CO2通入饱和氨水中可制得碳铵(NH4HCO3)。已知室温下Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5，Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，则0.0.1mol•L-1NH4HCO3溶液室温下呈___ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。

（3）在一定条件下，CO2与H2可用于合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中，该反应在不同温度、不同投料比[]达平衡时CO2的转化率[α(CO2)]如图1所示。

该反应的△H___0(填“>”、“=”或“<”)。

②500K、投料比[]=3时，H2的平衡转化率为___；设总压强为P0，则化学平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

③直接甲醇燃料电池(DMFC)具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性。该电池使用合适的合金为电极，以氢氧化钠溶液、甲醇、空气为原料。写出其负极电极反应式___。

（4）在TiO2/Cu2Al2O4为催化剂时，CO2和CH4可反应生成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2所示。300℃∼400℃时，影响乙酸生成速率的主要因素是___(填“温度”或“催化剂”)。

查看答案

CO2与人们的日常生活、生产和科学研究密不可分，综合利用CO2是解决能源问题的有效途径之一。回答下列问题：

（1）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，能得到较纯的CO2，有关反应如下：

①CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) ΔH1=-189.2kJ•mol-1(主反应)

②CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5kJ•mol-1(副反应)

③CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2kJ•mol-1(副反应)

则反应2CaSO4(s)+7CO(g)=CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=___。

（2）已知CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH。向一密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时测得c(CO2)=0.2mol•L-1，c(H2)=0.8mol•L-1，c(H2O)=1.6mol•L-1。若200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的ΔH___(填“>”或“<”)0。