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            • 1. 综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义.
              (1)Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2.原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生.700℃时反应的化学方程式为    
              (2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2和H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图1.
              ①b为电源的    (填“正极”或“负极”).
              ②写出电极c发生的电极反应式:        
              (3)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).对此反应进行如下研究:
              某温度下在一恒压容器中分别充入1.2mol CO和1mol H2,达到平衡时容器体积为2L,且含有0.4mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为    ,此时向容器中再通入0.35mol CO气体,则此平衡将    (填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动.
              (4)已知:(如图2)

              若甲醇的燃烧热为△H3,试用△H1、△H2、△H3表示CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(l)的△H,则△H=    
              (5)利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如图3所示,若用1mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成    mol C(碳).
            • 2. 丙烷、乙烯等有机物在工业上有广泛的应用,回答下列问题:
              (1)已知下图1为各组物质能量总和及相互间转化的能量关系,写出丙烷气体(C3H8)分解得到石墨(C)和氢气的热化学方程式    

              (2)在两个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[
              n(H2)
              n(CO2)
              ]充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)△H.CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图2所示.
              ①此反应的平衡常数表达式K=    ,P点对应温度下,K的值为    
              ②该反应的△H    (填“>”“<”或“=”)0,判断的理由是    
              ③氢碳比:X    (填“>”“<”或“=”)2.0.
              ④在氢碳比为2.0时,Q点v(逆)    (填“>”“<”或“=”)P点的v(逆).
            • 3. 随着能源与环境问题越来越被人们关注,碳一化学(C1化学)成为研究的热点.“碳一化学”即以单质碳及CO、CO2、CH4、CH3OH等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺.
              (1)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环.CO2转化成有机物的例子很多,如:
              a.6CO2+6H2O
              光合作用
              C6H12O6
              b.CO2=3H2
              催化剂
              CH3OH+H2O
              c.CO2+CH4
              催化剂
              CH3COOH.
              d.2CO2+6H2
              催化剂
              CH2=CH2+4H2
              在以上属于人工转化的反应中,原子利用率最高的是    (填序号).
              (2)CO2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示.
              ①该反应化学平衡常数K的表达式是    
              ②0~9min时间内,该反应的平均反应速率v(H2)=    
              ③在相同条件下,密闭容器的体积缩小至0.5L时,此反应达平衡时放出的热量(Q)可能是    (填字母序号).
                  a.0<Q<29.5kJ    b.29.5kJ<Q<36.75kJ    c.36.75kJ<Q<49kJ    d.49kJ<Q<98kJ
              ④在一定条件下,体系中CO2的平衡转化率(α)与L和X的关系如图2所示,L和X分别表示温度或压强.
              Ⅰ.X表示的物理量是    
              Ⅱ.L1与L2的大小关系是    ,简述理由:    
              (3)二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
                  a.2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.8kJ•mol-1
                  b.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-
                  c.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.3kJ•mol
              ①对于反应b,在温度和容积不变的条件下,能说明该反应已达到平衡状态的是    (填字母).
                  a.n(CH3OH)=n(CH3OCH3)=n(H2O)
                  b.容器内压强保持不变
                  c.H2O(g)的浓度保持不变
                  d.CH3OH的消耗速率与CH3OCH3的消耗速率之比为2:1
              ②总反应:3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=    
              (4)以KOH溶液为电解质,用二甲醚-空气组成燃料,其中负极的电极反应式为    
              (5)C1化合物在治理汽车尾气方面也大有可为,如CO、CH4等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质.写出CO与氮氧化物(NOx)在有催化剂的条件下反应的化学方程式    
            • 4. 铅及其化合物在生产及生活中都具有非常广泛的用途.
              (1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下:
              ①2PbS(s)+3O2(g)═2PbO(s)+2SO2(g)△H=a kJ•mol-1
              ②PbS(s)+2PbO(s)═3Pb(s)+SO2(g)△H=b kJ•mol-1
              ③PbS(s)+PbSO4(s)═2Pb(s)+2SO2(g)△H=c kJ•mol-1
              反应3PbS(s)+6O2(g)═3PbSO4(s)△H=    kJ•mol-1(用含a、b、c的代数式表示)
              (2)还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g)⇌Pb(s)+CO2(g)△H,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表.
              温度/℃3007271 227
              lg K6.172.871.24
              ①该还原反应的△H    0(填“>”、“<”或“=”).
              ②当lg K=1且起始时只通入CO(PbO足量),达平衡时,混合气体中CO的体积分数为    
              (3)引爆导弹、核武器的工作电源通常是Ca/PbSO4热电池,其装置如图甲所示,该电池正极的电极反应式为    
              (4)PbI2可用于人工降雨.取一定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成t℃饱和溶液,准确移取25.00mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+(发生:2RH++PbI2=R2Pb2++2H++2I-,用250mL洁净的锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图乙),加入酚酞指示剂,用0.002 5mol•L-1 NaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00mL.可计算出t℃时 PbI2的Ksp    

              (5)铅易造成环境污染.水溶液中铅的存在形态主要有6种,它们与pH关系如图丙所示.含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图丁所示.

              ①常温下,pH=6~7时,铅形态间转化的离子方程式为    
              ②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应该处于    形态.(填化学式)
            • 5. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气.对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用.
              Ⅰ.脱硝:已知:H2的热值为142.9KJ•g-1
              N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+133kJ•mol-1
              H2O(g)═H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
              催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为    
              Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)
              (1)①该反应自发进行的条件是    (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
              ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是    
              a、混合气体的平均式量保持不变      b、CO2和H2的体积分数保持不变
              c、CO2和H2的转化率相等           d、混合气体的密度保持不变
              e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
              ③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6CO2的浓度随时间的变化.

              (2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H<0  中的所有物质都为气态.起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器).反应过程中部分数据见下表:
              反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)
              反应I
              恒温恒容
              0min2600
              10min4.5
              20min1
              30min1
              反应II
              绝热恒容
              0min0022
              ①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(Ⅰ)    K(Ⅱ)(填“>”、“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)    c(Ⅱ).
              ②对反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=    ,在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1    T2(填“>”、“<”或“=”).若30min时只向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡    移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
            • 6. 各种污染日趋严重,防止污染、改善水质的主要措施是对废气,废水进行处理.
              (1)大气污染物中,形成光化学烟雾的主要物质是    
              (2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ•mol-1
              2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol-1
              C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
              则汽车尾气处理的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=    
              (3)将0.20mol NO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)⇌
              N2(g)+2CO2(g),反应过程中部分物质的浓度变化如图1所示:
              ①反应从开始到9min时,用CO2表示该反应的速率是    
              ②第12min时改变的条件是    (填“升温或降温”).
              ③第18min时建立新的平衡,此温度下的平衡常数为    (列计算式),第24min时,若保持温度不变,再向容器中充入CO和N2各0.060mol,平衡将    移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
              (4)含有乙酸钠和对氯苯酚()的酸性废水,可利用微生物电池法除去,其原理如图2所示
              ①B是电池的    极(填“正”或“负”);
              ②酸性条件下,A极的电极反应式为    
              ③设电极两边溶液分别为1L,反应一段时间后,A极区溶液的pH从4变到1,此过程中处理的乙酸钠的质量为    g.
            • 7. (2016•杭州校级模拟)工业上用N2和H2 合成NH3“N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0”,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:
              (1)已知:
              N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+a kJ•mol-1
              N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-b kJ•mol-1
              2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-c kJ•mol-1
              若有34g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为    
              (2)合成NH3达到平衡后,某时刻改变下列条件    ,在达到新平衡的过程中正反应速率始终增大.
              A.升温       B.加压       C.增大c(N2)          D.降低c(NH3
              (3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对合成NH3反应的影响.实验结果如如图1所示:(图中T表示温度,n表示起始时H2物质的量)
              ①图象中T2和T1的关系是:T2    T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”).
              ②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最大的是    (填字母).
              ③若容器容积为1L,b点对应的n=0.15mol,测得平衡时H2的转化率为60%,则平衡时N2的物质的量浓度为     mol•L-1
              (4)一定温度下,将2mol N2和4mol H2置于1L的恒容密闭容器中反应,测得不同条件、不同时间段内合成NH3反应中N2的转化率,得到数据如表:
               时间
              N2的转化率
              温度
               1小时2 小时 3小时 4小时
               T3 30% 50% 80% 80%
               T4 35% 60% a b
              表中a、b、80%三者的大小关系为    .(填“>”、“=”、“<”、“无法比较”)
              (5)向绝热、恒容的密闭容器中通入H2、N2使其在一定条件下合成NH3,请在图2中画出平衡常数K随时间的变化曲线.
            • 8. CH4和H2O(g)在一定条件下可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2),这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气,其能量变化如图1:

              (1)能量大于E1的分子称作    ;甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为    ;该反应只有在    (填“高温”、“低温”或“常温”)才自发进行.
              (2)下列有关甲烷水蒸气重整法制合成气的说法,正确的是    
              A.相同条件下,该反应的逆反应更易发生
              B.恒温恒容时充入一定量CO2,可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例
              C.若反应的高效催化剂为A,则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂
              D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar,平衡一定不移动
              E.有副反应:H2O+CO⇌CO2+H2
              (3)在恒容密闭容器中充入物质的量之比值为x的CH4和H2O(g)混合气体,相同温度下测得H2平衡产率与x的关系如图2所示.在图中作出平衡时H2体积分数φ(H2)与x的变化曲线:当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时,温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图3:则压强由大到小的排序是    ;当T<450℃和T≥1000℃时,压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是    
              (4)在图4左室充入n molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1),恒温条件下反应建立平衡,测得CH4的转化率为α,则其平衡常数为    (用含n、α、V或p的代数式表示).
            • 9. (2016•西宁校级模拟)燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关.SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径.
              (1)如图所示,利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C,若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:    
              (2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2⇌CH3OH+H2O
              已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ•mol-1
              2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ•mol-1
              H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ•mol-1
              CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ•mol-1
              则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:    
              (3)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
              COH2OH2CO
              1650421.62.46
              2900210.41.63
              3900abcdt
              ①实验2条件下平衡常数K=    ,该反应的△H    0(填“>”或“<”).
              ②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则
              b
              a
              的值    (填具体值或取值范围).
              ③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V    V(填“<”,“>”,“=”).
              ④判断该反应达到平衡的依据是    
              A.CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等
              B.容器内气体压强保持不变
              C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
              D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化.
            • 10. 氯是重要的化工原料,PCl3、PCl5是有机合成中重要的催化剂.
              (1)已知乙酸在单质磷的催化下,氯气能取代烃基上的一个氯原子,其催化反应过程分为如下两个步骤,请填写空白处:3Cl2+2P═2PCl3    
              (2)已知2P(s)+3Cl2(g)═2PCl3(g)△H=-612kJ•mol-1
              PCl3(g)+Cl2(g)═PCl5△H=-99kJ•mol-1
              ①PCl3(g)分解为两种单质时的热化学方程式    
              ②将9.3g固体单质磷于VL(标准状况)氯气混合充分反应后放出的热量为101.7kJ,则V=    L.
              (3)某科技小组对PCl3于Cl2间的反应进行了探究,将2molPCl3、2molCl2分别置于多个容积为2L的密闭容器中,然后在不同温度和压强下反应生成PCl5,反应一段时间后,测得Cl2的转化率如图1所示.
              ①某容器内反应到A点所用时间为30 min,则此段时间内 v(PCl3)=    .计算A点时该反应的平衡常数k=    
              ②P1    P2(用“>”、“<”、“=”表示,后同),假设A、B、C 点对应于该反平衡状态.则对应的平衡常数KA,KB和KC相对大小关系为    
              ③写出一种能提高PCl3转化率的方法    
              ④请在如图绘制体系中PCl3的百分量随反应温度(T)变化的图象(画出大概趋势即可)
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