研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
Ⅰ.CO2的捕获与利用
（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c（HCO3-）：c（CO32-）=2：1，溶液pH=1010。（室温下，H2CO3的K1=4×10-7，K2=5×10-11）
（2）利用CO2和H2合成二甲醚（CH3OCH3）的过程包括如下反应
甲醇合成：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2Og）△H1=akJ•mol-1
甲醇脱水：2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=bkJ•mol-1
则合成二甲醚总反应热化学方程式：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=（b+2a）（b+2a）kJ•mol-1
（3）合成二甲醚所用的CO2可利用氨水从工业废气中捕获，捕获过程中会生成中间产物NH2COONH4为测定该反应的有关热力学参数，将一定量纯净的NH2COONH4置于5L的真空钢瓶中，一定温度下发生反应：NH2COONH4（s）⇌2NH3（g）+CO2（g），实验测得气体总浓度（10-3mol/L）与温度、时间的关系如表所示。
| 温度 时间 |
15℃ | 25℃ | 35℃ |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| t1 | 0.9 | 2.7 | 8.1 |
| t2 | 2.4 | 4.8 | 9.4 |
| t3 | 2.4 | 4.8 | 9.4 |
氨基甲酸铵分解反应是固体变成气体，混乱程度变大，△S＞0
氨基甲酸铵分解反应是固体变成气体，混乱程度变大，△S＞0
。②25℃，t3时刻将钢瓶体积压缩为2.5L，达到新平衡时CO2的浓度为
1.6×10-3
1.6×10-3
mol/L（4）我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图所示，c极电极反应式为
2C2O52--4e-═4CO2↑+O2↑
2C2O52--4e-═4CO2↑+O2↑
。
Ⅱ.消除水体中硝态氮
某科研小组研究液相催化还原法去除水体中NO3-的方法中使用的固体催化剂d-Cu/TiO2的催化条件。
图a：Pd-Cu/TiO2分步催化还原机理。
图b：其他条件相同，不同pH时，反应1小时后NO3-转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比。
（5）该液相催化还原法中所用的还原剂是
H2
H2
。（6）研究表明：溶液的pH对Pd表面所带电荷有影响，但对Pd吸附H的能力影响不大。
①随pH增大，N2和氨态氮在还原产物中的百分比均减小，原因是
Pd表面吸附的NO2-数目减小
Pd表面吸附的NO2-数目减小
，导致反应ⅱ的化学反应速率降低。②消除水体中硝态氮时，保持NO3-较高转化率的情况下，随pH减小，还原产物中
n
（
N
2
）
n
（
氨态氮
）
2NO2-+6H=N2+2H2O+2OH-
2NO2-+6H=N2+2H2O+2OH-
（用离子方程式表示）反应的进行。【答案】10；（b+2a）；氨基甲酸铵分解反应是固体变成气体，混乱程度变大，△S＞0；1.6×10-3；2C2O52--4e-═4CO2↑+O2↑；H2；Pd表面吸附的NO2-数目减小；2NO2-+6H=N2+2H2O+2OH-
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：12引用：1难度：0.4
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1．反应 4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g）在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是（ ）
发布：2024/12/30 19:30:2组卷：67引用：6难度：0.6 -
2．氢气最早于16世纪被人工制取出来，氢气是一种清洁能源。
（1）利用光伏电池电解水制H2是氢能的重要来源。已知：H-H键、O=O键、H-O键的键能依次为436kJ•mol-1、495kJ•mol-1、463kJ•mol-1。则2H2O（g）═2H2（g）+O2（g）△H=kJ•mol-1。
（2）T1℃时，向5L恒容密闭容器中充入0.5molCH4，只发生反应2CH4（g）⇌C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=2c（CH4），CH4的转化率为；保持其他条件不变，温度改为T2℃，经25s后达到平衡，测得c（CH4）=2c（C2H4），则0～25s内v（C2H4）=mol•L-1•s-1。
（3）CH4分解时几种气体的平衡分压（pPa）的对数值lgp与温度的关系如图所示。
①T℃时，向一恒容密闭容器中通入一定量的CH4（g）、C2H4（g）和H2（g），只发生反应2CH4（g）⇌C2H2（g）+3H2（g）ΔH，ΔH（填“＞”或“＜”）0，此时的平衡常数Kp=（用平衡分压代替浓度进行计算）Pa2。
②若只改变一个反应条件使Kp变大，则该条件是（填标号）。
A.减小C2H2的浓度
B.升高温度
C.增大压强
D.加入合适的催化剂
（4）工业上，以KNH2和液氨为电解质，以石墨为电极，电解液氨制备H2。阳极的电极反应式为，一段时间后阴、阳两极收集到的气体质量之比为。发布：2025/1/4 8:0:1组卷：9引用：3难度：0.5 -
3．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/（L•min）．求：
（1）此时A的浓度c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n（A）=n（B）=mol；
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