【題目】CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值的化學(xué)品是目前的研究方向。

（1）已知：CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1 ＝ a kJmol－1

CO(g) + H2O (g)＝CO2(g) + H2 (g) ΔH2 ＝ b kJmol－1

2CO(g) + O2(g)＝2CO2(g) ΔH3 ＝ c kJmol－1

反應(yīng)CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH＝ kJmol－1。

（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

① 在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖8所示。250～300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。

② 為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是 。

③ 將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為 。

（3）以CO2為原料可以合成多種物質(zhì)。

① 利用FeO吸收CO2的化學(xué)方程式為：6FeO + CO2＝2Fe3O4 + C，則反應(yīng)中每生成1molFe3O4，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 mol。

② 以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解，在銅電極上CO2可轉(zhuǎn)化為CH4，另一電極石墨連接電源的 極，則該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為

【答案】（1） a+2b2c（2）①溫度超過250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低

② 增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO2的濃度

③ 3Cu2Al2O4+32H++2NO3－＝6Cu2++ 6Al3++2NO↑+16H2O （3） ① 2

② 正 CO2 + 2H2OCH4 + 2O2

【解析】

試題分析：（1）已知：① CH4(g) + 2O2(g)＝CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1 ＝ a kJmol－1，②CO(g) + H2O (g)＝CO2(g) + H2 (g) ΔH2 ＝ b kJmol－1，③2CO(g) + O2(g)＝2CO2(g) ΔH3 ＝ c kJmol－1，則根據(jù)蓋斯定律可知①＋②×2—③×2即得到反應(yīng)CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g) 的ΔH＝a+2b2ckJmol－1。

（2）①由于催化劑的催化效率受溫度影響大，所以250～300℃時(shí)，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過250℃時(shí)，催化劑的催化效率降低。

②該反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是增大反應(yīng)壓強(qiáng)或增大CO2的濃度。

③硝酸是氧化性酸，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO，則根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為3Cu2Al2O4+32H++2NO3－＝6Cu2++ 6Al3++2NO↑+16 H2O。

（3）①根據(jù)方程式6FeO + CO2＝2Fe3O4 + C可知反應(yīng)中每生成1molFe3O4，消耗0.5molCO2。其中碳元素的化合價(jià)從＋4價(jià)降低到0價(jià)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol。

②銅是活性電極，如果在銅電極上CO2可轉(zhuǎn)化為CH4，這說明銅電極是陰極，則另一電極石墨連接電源的正極，該電極是陽極，溶液中的氫氧根失去電子轉(zhuǎn)化為氧氣，則該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2 + 2H2OCH4 + 2O2。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)。請回答下列涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的問題：

（1）第二周期中，元素的第一電離能處于B與N之間的元素有_________種。

（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，則其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為_________________。

（3）乙烯酮（CH2＝C＝O）是一種重要的有機(jī)中間體，可用CH3COOH在（C2H5O）3P＝O存在下加熱脫H2O得到。乙烯酮分子中碳原子雜化軌道類型是_____________，1mol（C2H5O）3P＝O分子中含有的σ鍵的數(shù)目為__________________。

（4）已知固態(tài)NH3、H2O、HF的氫鍵鍵能和結(jié)構(gòu)如下：

解釋H2O、HF、NH3沸點(diǎn)依次降低的原因___________________。

（5）碳化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，其硬度僅次于金剛石，具有較強(qiáng)的耐磨性能。碳化硅晶胞結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子周圍與其距離最近的硅原子有___________個(gè)，與碳原子等距離最近的碳原子有__________個(gè)。已知碳化硅晶胞邊長為apm，則晶胞圖中1號硅原子和2號碳原子之間的距離為________pm，碳化硅的密度為__________g／cm3。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【化學(xué)---選修2：化學(xué)與技術(shù)】水是生命之源，水的品質(zhì)對于健康有著十分重要的意義�；瘜W(xué)興趣小組對某山泉水進(jìn)行分析化驗(yàn),結(jié)果顯示水的硬度為28°(屬于硬水),主要含鈣離子、鎂離子、氯離子和硫酸根離子。請思考下列問題:

（1）該泉水屬于 硬水(填寫“暫時(shí)”或“永久”)。

（2）若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和純堿,試劑添加時(shí)先加 后加 ，原因是 。

（3）目前常用陽離子交換樹脂如NaR、HR來進(jìn)行水的軟化,若使用HR作為陽離子交換樹脂則水中的Ca2+、Mg2+與交換樹脂的 起離子交換作用。若使用NaR作為陽離子交換樹脂失效后可放入5%-8% 溶液中再生。

（4）海水淡化是獲得淡水的重要來源。下面是海水利用電滲析法獲得淡水的原理圖,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等離子,電極為惰性電極。請分析下列問題:

①陽離子交換膜是指 (填A(yù)或B)。

②寫出通電后陽極區(qū)的電極反應(yīng)式 。陰極區(qū)的現(xiàn)象是: 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮、磷及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要的用途�；卮鹣铝袉栴}：

I （1）直鏈聚磷酸是由n個(gè)磷酸分子通過分子間脫水形成的，常用于制取阻燃劑聚磷酸銨。

①寫出磷酸主要的電離方程式________________________。

②直鏈低聚磷酸銨的化學(xué)式可表示為(NH4)(n+2)PnOx，x=_____(用n表示)。

（2）在堿性條件下，次磷酸鹽可用于化學(xué)鍍銀，完成其反應(yīng)的離子方程式。

□H2PO2－+□Ag++□______=□PO43－+□Ag+□______

（3） 工業(yè)上生產(chǎn)硝酸銅晶體的流程圖如下：

①在步驟a中，需要通入氧氣和水，其目的是______．

②進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時(shí)，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是(結(jié)合離子方程式說明)______．

③下圖是某小組同學(xué)查閱資料所繪出的硝酸銅晶體[Cu(NO3)2nH2O]的溶解度曲線(溫度在30℃前后對應(yīng)不同的晶體)，下列說法正確的是______(填字母)．

a．A點(diǎn)時(shí)的溶液為不飽和溶液

b．B點(diǎn)時(shí)兩種晶體可以共存

c．按上述流程最終得到的晶體是Cu(NO3)23H2O

d．若將C點(diǎn)時(shí)的溶液降溫至30℃以下，可以析出Cu(NO3)26H2O晶體

II （4）查閱資料可知：銀氨溶液中存在平衡：Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K穩(wěn)[Ag(NH3)2+]= _________，已知某溫度下，K穩(wěn)[Ag(NH3)2+]=1.10×107，Ksp[AgCl]=1.45×10﹣10。計(jì)算得到可逆反應(yīng)AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl－(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_________ (保留2位有效數(shù)字)，1L 1mol／L氨水中最多可以溶解AgCl_________mol(保留1位有效數(shù)字)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A．等物質(zhì)的量的O2和CO2所含氧原子數(shù)均為2NA

B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L一氯甲烷中含有氫原子數(shù)目為0.3NA

C．在反應(yīng)KIO3+6HI＝KI+3I2+3H2O中，每生成3mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA

D．6.8 g熔融的KHSO4中含有0.1 NA個(gè)陽離子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】有機(jī)物F的合成路線如圖所示：

已知以下信息：

（1）RCOOR’RCH2OH

（2）

回答以下問題：

（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為 ，G的結(jié)構(gòu)簡式為 。

（2）B生成C的化學(xué)方程式為 。

（3）檢驗(yàn)E中含氧官能團(tuán)的試劑是 ，

反應(yīng)現(xiàn)象是 。

（4）E→F的反應(yīng)類型是 。

（5）A的同分異構(gòu)體中，符合下列條件的同分異構(gòu)體有 種(不包含A)，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式 。

①屬于芳香族化合物

②苯環(huán)上有四個(gè)取代基

③苯環(huán)上的一溴取代物只有一種

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】CH3OH是一種無色有刺激性氣味的液體，在生產(chǎn)生活中有重要用途，同時(shí)也是一種重要的化工原料。

（1）已知CH3OH(g)＋1/2O2(g)CO2(g)＋2H2(g)能量變化如圖，下列說法正確的是______

A．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程是一個(gè)吸收能量的過程

B．H2的生成速率與CH3OH的消耗速率之比為1:2

C．化學(xué)變化不僅有新物質(zhì)生成，同時(shí)也一定有能量變化

D．1 mol H—O鍵斷裂的同時(shí)2 mol C=O鍵斷裂，則反應(yīng)達(dá)最大限度

（2）某溫度下，將5molCH3OH和2molO2充入2L的密閉容器中，經(jīng)過4min反應(yīng)達(dá)到平衡，測得c(O2)＝0.2mol·L－1，4min內(nèi)平均反應(yīng)速度v(H2)＝ ，則CH3OH的轉(zhuǎn)化率為 。

（3）CH3OH燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一，這種燃料電池由甲醇、空氣(氧氣)、KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成。則下列說法正確的是 。

A．電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極

B．電池放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－==CO2↑＋2H2O

C．電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱

D．電池放電時(shí)每消耗6.4gCH3OH轉(zhuǎn)移1.2 mol電子

（4）寫出甲醇燃料電池在酸性條件下負(fù)極的反應(yīng)式為_____________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57到71的15種鑭系元素，以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素�；卮鹣铝袉栴}：

（1）鈧(Sc)元素的原子核外電子排布式為______________________。鏑(Dy)的基態(tài)原子電子排布式為[Xe]4f106s2，一個(gè)基態(tài)鏑原子所含的未成對電子數(shù)為________。

（2）稀土元素最常見的化合價(jià)為+3價(jià)，但也有少數(shù)還有+4價(jià)。請根據(jù)下表中的電離能數(shù)據(jù)判斷表中最有可能有+4價(jià)的元素是________。幾種稀土元素的電離能(單位：kJ·mol-1)

元素

I1

I2

I3

I4

Sc(鈧)

633

1 235

2 389

7 019

Y(釔)

616

1 181

1 980

5 963

La(鑭)

538

1 067

1 850

4 819

Ce(鈰)

527

1 047

1 949

3 547

（3）離子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的作用力除離子鍵外還有____________。

（4）Sm(釤)的單質(zhì)與1，2-二碘乙烷可發(fā)生如下反應(yīng)：

Sm+ICH2CH2ISmI2+CH2＝CH2。ICH2CH2I中碳原子雜化類型為______________，1 mol CH2＝CH2中含有的σ鍵數(shù)目為________。

（5）PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似，晶胞中鐠原子位于面心和頂點(diǎn)。則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有________個(gè)氧原子。

（6）Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體，晶胞參數(shù)為a="516" pm，晶胞中Ce(鈰)的配位數(shù)為________，列式表示Ce(鈰)單質(zhì)的密度：_______g·cm-3(不必計(jì)算出結(jié)果)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】I （1）某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)反應(yīng)中的能量變化。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后(a)中溫度升高，由此可以判斷(a)中反應(yīng)是__________熱反應(yīng)；

(b)中溫度降低， 根據(jù)能量守恒定律，(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該__________其生成物的總能量。

（2）下列反應(yīng)：①氫氧化鈉與硫酸，②一氧化碳與氧氣，

③八水合氫氧化鋇與氯化銨，④金屬銅與硝酸銀。

其中(用序號填空)： 能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)是_____________________。

II （1）有下列幾種物質(zhì)

A．金剛石和石墨 B．C2H6和C5H12 C． C2H4 和 C2H6

D．CH3CH2CH2CH3 和 CH3CH(CH3)2 E．35Cl和37Cl

屬于同分異構(gòu)體的是________；屬于同素異形體的是________；

屬于同系物的是________； 屬于同位素的是________。

（2） 兩種粒子的核外電子排布相同，核電荷數(shù)不同，則它們可能是________。

A．兩種不同元素的原子 B．一定是兩種不同的離子

C．同一元素的原子和離子 D．兩種不同元素的原子和離子

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