1 . 当今世界，“碳达峰”“碳中和”已经成为了环保领域的“热词”，我国力争于2030前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。深度脱碳(CO2)的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。
I.大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
(a)CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH1=akJ·mol-1
(b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
(c)2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH3=ckJ·mol-1
(d)······
(1)根据盖斯定律，反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH =_______ kJ·mol-1。
II.利用电化学方法可实现二氧化碳的资源化利用。
(2)原电池法：我国科学家研究Li—CO2电池，取得重大突破。该电池发生的原电池反应为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C。
①在Li—CO2电池中，Li为单质锂片，是该原电池的_______ (填“正”或“负”)极。
②CO2电还原过程依次按以下四个步骤进行，写出步骤I的电极反应式
i._______
ii.C2O
=CO
+CO2
iii.CO2+2CO=2CO
+C
iv.CO+2Li+=Li2CO3
(3)电解法：如电解CO2制HCOOK。该原理示意图如下：
①Pt片为电解池的_______ 极。
②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式：_______ 。
③电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是_______ 。
I.大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
(a)CH4(g)
C(s)+2H2(g) ΔH1=akJ·mol-1(b)CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1(c)2CO(g)
CO2(g)+C(s) ΔH3=ckJ·mol-1(d)······
(1)根据盖斯定律，反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH =II.利用电化学方法可实现二氧化碳的资源化利用。
(2)原电池法：我国科学家研究Li—CO2电池，取得重大突破。该电池发生的原电池反应为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C。
①在Li—CO2电池中，Li为单质锂片，是该原电池的
②CO2电还原过程依次按以下四个步骤进行，写出步骤I的电极反应式
i.
ii.C2O
=CO+CO2iii.CO2+2CO
=2CO+Civ.CO
+2Li+=Li2CO3(3)电解法：如电解CO2制HCOOK。该原理示意图如下：
①Pt片为电解池的
②写出CO2还原为HCOO-的电极反应式：
③电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是
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2 . 甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法，且具有良好的应用前景。依据图示关系，下列说法不正确 的是
| A．甲醇与水蒸气发生的反应是吸热反应 |
| B．1molCO(g)和1molH2O(g)的总能量高于1molCO2(g)和1molH2(g) 总能量 |
| C．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 |
| D．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=ΔH3-ΔH1 |
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3 . CO2的捕集和利用因为其工业价值和减少CO2排放的环境意义而受到广泛关注。
(1)下列物质中可以作为CO2捕获剂的是______ 。
A．NH4Cl B．Na2CO3 C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2 E．(NH4)2CO3
(2)在Cu/ZnO催化剂条件下，CO2与H2可生成CH3OH，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ.mol-1。科研人员提出了该催化反应历程的示意图如下，其中CO是重要的中间产物。
已知：第一步反应I：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ.mol-1
①第二步反应的热化学方程式是______ 。
②CO2与H2生成CH3OH反应的平衡常数表达式K=______ 。
③下图是其他条件一定时，反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线，请结合化学用语说明温度低于350℃时，CO2的平衡转化率随温度变化的原因是______ 。
(3)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2。电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池原理如下：
①O2作为正极反应的催化剂，可能的催化过程如下，将i补充完整，并写出ii的离子方程式。
i．O2+_____ ===_____ ；
ii．_______ 。
②结合电极反应式简述Al2(C2O4)3的生成______ 。
(1)下列物质中可以作为CO2捕获剂的是
A．NH4Cl B．Na2CO3 C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2 E．(NH4)2CO3
(2)在Cu/ZnO催化剂条件下，CO2与H2可生成CH3OH，CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ.mol-1。科研人员提出了该催化反应历程的示意图如下，其中CO是重要的中间产物。已知：第一步反应I：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ.mol-1①第二步反应的热化学方程式是
②CO2与H2生成CH3OH反应的平衡常数表达式K=
③下图是其他条件一定时，反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线，请结合化学用语说明温度低于350℃时，CO2的平衡转化率随温度变化的原因是
(3)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2。电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池原理如下：
①O2作为正极反应的催化剂，可能的催化过程如下，将i补充完整，并写出ii的离子方程式。
i．O2+
ii．
②结合电极反应式简述Al2(C2O4)3的生成
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4 . 氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，采用天然气制备氢气的流程如下。
请回答下列问题：
Ⅰ.蒸汽转化：在催化剂的作用下，水蒸气将CH4氧化，结合图表信息回答问题。
(1)该过程的热化学方程式是__________ 。
(2)平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图所示，判断T1和T2的大小关系：T1_______ T2(填“>”“<”或“=”)，并说明理由__________ 。
(3)一定温度下，在1L恒容的密闭容器中充入1mol CH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后，测得反应前后容器中气体的物质的量之比是3:4，计算该条件下反应的平衡常数为______________ 。
Ⅱ.CO变换：500℃时，CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅲ.模拟H2提纯工艺：将CO2和H2分离得到H2的过程如下：
依据图示信息回答：
(4)吸收池中发生反应的离子方程式是_________ 。
(5)写出电解池中阳极发生的电极反应式________ ；结合化学用语说明K2CO3溶液再生的原因_________ 。
请回答下列问题：
Ⅰ.蒸汽转化：在催化剂的作用下，水蒸气将CH4氧化，结合图表信息回答问题。
(1)该过程的热化学方程式是
(2)平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图所示，判断T1和T2的大小关系：T1
(3)一定温度下，在1L恒容的密闭容器中充入1mol CH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后，测得反应前后容器中气体的物质的量之比是3:4，计算该条件下反应的平衡常数为
Ⅱ.CO变换：500℃时，CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅲ.模拟H2提纯工艺：将CO2和H2分离得到H2的过程如下：
依据图示信息回答：
(4)吸收池中发生反应的离子方程式是
(5)写出电解池中阳极发生的电极反应式
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2020-04-20更新
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173次组卷
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3卷引用：北京市延庆区2020届高三统测化学试题
