“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為全世界科學(xué)家研究的重要課題。為減小和消除CO2對環(huán)境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對CO2創(chuàng)新利用的研究。
（1）科學(xué)家們經(jīng)過探索實(shí)踐，建立了如圖1所示的CO2新循環(huán)體系：
根據(jù)圖1分析，下列相關(guān)說法錯誤的是 BB。
A．化學(xué)變化中質(zhì)量和能量都是守恒的
B．CO2和H2生成甲烷的反應(yīng)中原子利用率為100%
C．將CO2還原為甲醇能有效促進(jìn)“碳中和”
D．無機(jī)物和有機(jī)物可以相互轉(zhuǎn)化
（2）研究證明，CO2可作為合成甲烷的原料，已知：
①CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g） ΔH=-41kJ?mol-1
②C（s）+2H2（g）?CH4（g） ΔH=-73kJ?mol-1
③2CO（g）?C（s）+CO2（g） ΔH=-171kJ?mol-1
寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O（g）的熱化學(xué)方程式：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g） ΔH=-162kJ?mol-1CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g） ΔH=-162kJ?mol-1。
（3）工業(yè)上有一種“降碳”方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）。在容積為2 L密閉容器中，充入1molCO2和3.25molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間的變化如圖所示：
①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=0.1125mol?L-1?min-10.1125mol?L-1?min-1，平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為 75%75%，平衡時(shí)甲醇的體積分?jǐn)?shù)=27.27%27.27%。
②下列措施可以增大CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是 BFBF。
A．在原容器中再充入1 mol CO2
B．在原容器中再充入1 mol H2
C．在原容器中充入1 mol氦氣
D．使用更有效的催化劑
E．?dāng)U大容器的容積
F．將水蒸氣從體系中分離
③一定比例的合成氣在裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng)12小時(shí)。體系中甲醇的產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關(guān)系如圖2所示。
溫度為470K時(shí)，圖中P點(diǎn) 不是不是（填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)。490K之后，甲醇產(chǎn)率下降的原因是 合成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，且催化劑活性降低合成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，且催化劑活性降低。
（4）碳排放是影響氣候變化的重要因素之一。最近，科學(xué)家開發(fā)出一種新系統(tǒng)，“溶解”水中的二氧化碳，以觸發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，生成電能和氫氣，其工作原理如圖3所示。
①系統(tǒng)工作時(shí)，有機(jī)電解液 不能不能（填“能”或“不能”）用含水電解液替換。
②寫出二氧化碳生成氫氣的電極反應(yīng)式 2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H22CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2。
【答案】B；CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g） ΔH=-162kJ?mol-1；0.1125mol?L-1?min-1；75%；27.27%；BF；不是；合成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，且催化劑活性降低；不能；2CO2+2H2O+2e-=2HCO3-+H2
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：8引用：1難度：0.6
相似題
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1．氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來，氫氣是一種清潔能源。
（1）利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知：H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ?mol-1。
（2）T1℃時(shí)，向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4，只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H4（g）+2H2（g），達(dá)到平衡時(shí)，測得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的轉(zhuǎn)化率為；保持其他條件不變，溫度改為T2℃，經(jīng)25s后達(dá)到平衡，測得c（CH4）=2c（C2H4），則0～25s內(nèi)v（C2H4）=mol?L-1?s-1。
（3）CH4分解時(shí)幾種氣體的平衡分壓（pPa）的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時(shí)，向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只發(fā)生反應(yīng)2CH4（g）?C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=（用平衡分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算）Pa2。
②若只改變一個(gè)反應(yīng)條件使Kp變大，則該條件是（填標(biāo)號）。
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
（4）工業(yè)上，以KNH2和液氨為電解質(zhì)，以石墨為電極，電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為，一段時(shí)間后陰、陽兩極收集到的氣體質(zhì)量之比為。發(fā)布：2025/1/4 8:0:1組卷：9引用：3難度：0.5 -
2．反應(yīng) 4A（g）+5B（g）?4C（g）+6D（g）在 5L 的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：59引用：6難度：0.6 -
3．將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L?min）．求：
（1）此時(shí)A的濃度c（A）=mol/L，反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量：n（A）=n（B）=mol；
（2）B的平均反應(yīng)速率v（B）=mol/（L?min）；
（3）x的值為．發(fā)布：2024/12/30 19:0:1組卷：163引用：26難度：0.3