【題目】CO2的資源化利用能有效減少CO2的排放,充分利用碳資源。

1)全球變暖現(xiàn)象很可能是大氣中的溫室氣體(如CO2)聚集造成的。有科學(xué)家提出可以將CO2通過(guò)管道輸送到海底,這樣可減緩空氣中CO2濃度的增加。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是______(填字母)。

A 送到海底越深的地方,CO2溶解得越多,同時(shí)CO2可能液化甚至變成干冰

B CO2輸送到海底,會(huì)使海水酸性增強(qiáng),有利于海洋生態(tài)環(huán)境

C CO2輸送到海底,這是人類(lèi)減緩空氣中CO2濃度增加速率的唯一辦法

D 要減緩空氣中CO2濃度的增加,最有效的措施是使用新能源和植樹(shù)造林

2)已知:

CH4g)+2O2gCO2g)+2H2Ol H=-890 kJ· mol1

2H2g)+O2g2H2Ol H=-572 kJ· mol1

則反應(yīng)CO2g)+4H2gCH4g)+2H2Ol H______kJ· mol1,升高溫度,該反應(yīng)的v(逆)__________(填增大減小)。

3CO2催化加氫合成二甲醚是CO2轉(zhuǎn)化的-種方法,主要發(fā)生下列反應(yīng):

反應(yīng)ICO2g)+H2gCOg)+H2Og H=+41.2 kJ· mol1

反應(yīng)II2CO2g)+6H2gCH3OCH3g)+3H2Og H=-122.5 kJ· mol1

在一體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1 mol CO21 mol H2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化曲線如圖所示。其中:CH3OCH3的選擇性=×100%。

CH3OCH3的選擇性隨溫度的升高而降低的原因是___________,溫度高于300℃時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大的原因是____________。

270°C時(shí),測(cè)得平衡時(shí)CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.1 mol,此時(shí)nH2O)=_________mol,反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)K___________(保留兩位有效數(shù)字)。

4)多晶Cu是目前唯一被實(shí)驗(yàn)證實(shí)能高效催化CO2還原為烴類(lèi)(如C2H4)的金屬。電解裝置中分別以多晶Cu和鉑為電極材料,用陰離子交換膜分隔開(kāi)陰、陽(yáng)極室,陰、陽(yáng)極室的KHCO3溶液的濃度(約0.1 mol·L1左右)基本保持不變。并向某極室內(nèi)持續(xù)通入CO2,溫度控制在10℃左右。通入CO2的電極為__________(填陰極陽(yáng)極),生成C2H4的電極反應(yīng)式為_____________。

【答案】A、B、D -254 增大 生成CH3OCH3的反應(yīng)反應(yīng)ΔH0,為放熱反應(yīng),溫度越高,平衡左移,導(dǎo)致生成CH3OCH3的物質(zhì)的量減少,雖然該反應(yīng)消耗的CO2減少,但反應(yīng)ΔH0,為吸熱反應(yīng),溫度升高平衡右移,消耗的CO2增多,總消耗的CO2的量變化不大 反應(yīng)ΔH0,反應(yīng)ΔH0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,且上升幅度超過(guò)下降幅度 0.5 0.87 陰極

【解析】

1)根據(jù)二氧化碳?xì)怏w的性質(zhì),分析處理二氧化碳?xì)怏w的可能的方法;

2)根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算目標(biāo)反應(yīng)方程式的ΔH;升高溫度會(huì)同時(shí)增大正逆反應(yīng)速率,平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)是因?yàn)檎娣磻?yīng)速率增大的幅度不同。

3)①CH3OCH3的選擇性=×100%,選擇性的決定因素為生成的CH3OCH3的量和消耗的CO2的量,分析溫度變化會(huì)時(shí)這兩個(gè)量如何變化即選擇性變化的原因;CO2的平衡轉(zhuǎn)化率是由兩個(gè)反應(yīng)共同決定,所以要從溫度變化時(shí)兩個(gè)反應(yīng)分別如何移動(dòng)的角度去分析;

②已知生成的CH3OCH3的量,通過(guò)選擇性的求算公式可知消耗的CO2的量,但要注意是兩個(gè)反應(yīng)共同消耗的CO2的量,之后根據(jù)物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化時(shí)的數(shù)量關(guān)系即可求解水的物質(zhì)的量;平衡常數(shù)據(jù)此求解;

4)電解池中陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),通過(guò)CO2在反應(yīng)中的化合價(jià)降低可知其為陰極;根據(jù)題目信息可知生成C2H4的電極為通入CO2的電極,電解池中陰離子會(huì)流向陽(yáng)極,而該過(guò)程中用陰離子交換膜分隔開(kāi)陰、陽(yáng)極室,陰、陽(yáng)極室的KHCO3溶液的濃度基本保持不變,可推測(cè)陰極有碳酸氫根生成,再結(jié)合電子守恒和元素守恒可得電極反應(yīng)方程式。

1A海底越深的地方壓強(qiáng)越大,CO2溶解得越多,同時(shí)CO2可能液化甚至變成干冰,故A項(xiàng)正確;

B.二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,溶液呈酸性,會(huì)使海水酸性增強(qiáng),破壞海洋生態(tài)環(huán)境,故B正確;

C.減緩空氣中CO2濃度的方法有多種,如合成聚二氧化碳塑料等,故C錯(cuò)誤;

D.使用新能源,可減少二氧化碳的排放,植樹(shù)造林,可降低二氧化碳的濃度,故D正確.

故答案為:A、BD;

2)根據(jù)蓋斯定律可知目標(biāo)反應(yīng)方程式=×2-①,故△H=-572×2--890=-254 kJ· mol1;升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大,故答案為:-254;增大;

3)①CH3OCH3的選擇性=×100%,生成CH3OCH3的反應(yīng)反應(yīng)ΔH0,為放熱反應(yīng),溫度越高,平衡左移,導(dǎo)致生成CH3OCH3的物質(zhì)的量減少,雖然該反應(yīng)消耗的CO2減少,但反應(yīng)ΔH0,為吸熱反應(yīng),溫度升高平衡右移,消耗的CO2增多,故CH3OCH3的選擇性下降;

反應(yīng)ΔH0,反應(yīng)ΔH0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,且上升幅度超過(guò)下降幅度,故溫度高于300℃時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大;

270°C時(shí),CH3OCH3的選擇性為50%CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.1 mol,根據(jù)其計(jì)算公式可知反應(yīng)消耗的CO20.4mol,根據(jù)方程式,可知該反應(yīng)中消耗的CO20.2mol,消耗的H20.6mol,生成的H2O0.3mol,共消耗CO20.4mol,所以反應(yīng)中消耗的CO20.4-0.2=0.2mol,消耗的H20.2mol生成的H2O0.2mol,生成的CO0.2mol,所以此時(shí)nH2O)=0.3+0.2=0.5mol;反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù) ,容器的體積為1L,此時(shí)容器中CO2的濃度為,H2的濃度為CO的濃度為,H2O的濃度為,所以平衡常數(shù),故答案為:0.50.87;

4)該過(guò)程中CO2經(jīng)反應(yīng)后生成C2H4C元素化合價(jià)降低,被還原,還原反應(yīng)發(fā)生在陰極,故通入CO2的電極為陰極;陰離子會(huì)流向陽(yáng)極,而該過(guò)程中用陰離子交換膜分隔開(kāi)陰、陽(yáng)極室,陰、陽(yáng)極室的KHCO3溶液的濃度基本保持不變,可推測(cè)陰極有碳酸氫根生成,故電極反應(yīng)方程式為,故答案為:陰極;。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進(jìn)展,利用如圖裝置進(jìn)行脫硫,將硫化氫氣體轉(zhuǎn)化成硫沉淀。已知甲、乙池中發(fā)生的反應(yīng)為(右圖):下列說(shuō)法正確的是

A. 甲池中得到H2O2的反應(yīng),H2O2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物

B. 電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,甲池溶液質(zhì)量變化3.4g,乙池溶液質(zhì)量保持不變

C. 光照時(shí)乙池電極上發(fā)生的反應(yīng)為:H2S+I3-=3I-+S+2H+

D. 甲池中炭棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為:AQ+2H+-2e-=H2AQ

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鎂與稀硝酸的反應(yīng)為:Mg+HNO3(稀)——Mg(NO3)2+NO↑+H2O

(1)配平上述化學(xué)方程式并用“雙線橋法”表示該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_____________。

(2)該反應(yīng)中,還原產(chǎn)物是_________HNO3表現(xiàn)了___________(選填“還原性”、“氧化性”、“酸性”、“堿性”)。還原劑與氧化劑的的物質(zhì)的量之比為____________。

(3)若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為0.6 mol,則被還原的硝酸物質(zhì)的量為________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定溫度下,向恒容的密閉容器中充入一定量的NO2g),發(fā)生反應(yīng)2NO2gN2O4g△H<0。下列選項(xiàng)中不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的因素的是

A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量B.NO2g)的百分含量

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)D.NO2N2O4的反應(yīng)速率之比

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化學(xué)與人類(lèi)生活密切相關(guān)。請(qǐng)按要求,回答下列問(wèn)題:

1)春秋末期工藝官書(shū)《考工記》中記載有“涑帛”的方法,即利用含有碳酸鈉的水溶液來(lái)洗滌絲帛。請(qǐng)寫(xiě)出碳酸鈉水溶液中通入CO2氣體的化學(xué)方程式____,將54.8g Na2CO3NaHCO3 的混合物分成等量的兩份,一份溶于水后加入足量鹽酸,收集到氣體V L,另一份直接加熱至恒重,生成氣體2.24L(所有氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定),則原固體混合物中Na2CO3的物質(zhì)的量:nNa2CO3)=____,氣體V____。

2)“84”消毒液在生活中使用廣泛,其有效成分是次氯酸鈉?稍诔叵聦⒙葰馔ㄈNaOH溶液制得,該反應(yīng)的離子方程式為____,若有2mol氯氣參與該反應(yīng),則此時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____NA。

3)小蘇打可用于治療胃酸過(guò)多,其反應(yīng)的離子方程式為____

4)長(zhǎng)石是地表巖石最重要的造巖礦物。某種長(zhǎng)石的化學(xué)組成KAlSi3O8則將其改寫(xiě)成氧化物的組合形式為____。

5)葡萄糖(分子式C6H12O6)是人體活細(xì)胞的能量來(lái)源。已知1mol等于1000mmol,某體檢單的一些指標(biāo)如圖,則每升該樣品中含葡萄糖的質(zhì)量為____g(請(qǐng)保留兩位小數(shù))。

9

白球比

1.6

10

乳酸脫氫酶

161

U/L

11

磷酸肌酸激酶

56

U/L

12

甘油三酯

0.52

mmol/L

13

總膽固醇

4.27

mmol/L

14

高密度脂蛋白膽固醇

1.57

mmol/L

15

低密度脂蛋白膽固醇

1.40

mmol/L

16

葡萄糖

4.94

mmol/L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】按要求回答下列問(wèn)題:

1)常溫下,測(cè)得0.1 mol·L1Na2A溶液的pH8,則Na2A溶液中各離子的濃度大小關(guān)系為______________

2)將0.2000 mol·L1HB溶液與0.1000 mol·L1 NaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測(cè)得混合溶液中cNa<cB)。

①混合溶液中cB________(填“>”“<”cHB)。

②混合溶液中cHB)+cB________(填“>”“<”2cNa)。

3)已知在常溫下常見(jiàn)弱酸的電離平衡常數(shù)Ka如表所示:

①同物質(zhì)的量濃度的CH3COONa、NaClO、NaCN溶液中陰離子(不含OH)濃度大小關(guān)系為____________。

②同pH的下列4種物質(zhì)的溶液分別加水稀釋100倍,pH變化最小的是________(填字母)。

a HCN b HClO c H2CO3 d CH3COOH

③常溫下物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和醋酸鈉混合液的pOH8,則cCH3COO)-cCH3COOH)=____________(用數(shù)值列出計(jì)算式即可) mol·L1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】按要求回答下列問(wèn)題。

I.五種元素的原子電子層結(jié)構(gòu)如下:A1s22s22p63s23p63d54s2B1s22s22p63s2、C1s22s22p6D1s22s22p63s23p2、E[Ar]4s1。

請(qǐng)回答:(填元素符號(hào))

1________元素是稀有氣體。含未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是________。

2A元素原子的核外電子共有________種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),能量最高的能級(jí)是________(填能級(jí)符號(hào))。

3D元素原子的價(jià)層電子排布圖是________

4________元素的電負(fù)性最大,________元素原子的第一電離能最大,________元素最可能生成具有催化性質(zhì)的氧化物。

II.Q、RX、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增,除Z以外,其余的均為短周期主族元素。已知:

Q原子2p能級(jí)上有一個(gè)空軌道;

R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);

X原子2p軌道上只有一對(duì)自旋相反的電子;

Y原子價(jià)電子(外圍電子)排布msnmpn;

Z原子M層所有軌道全部充滿,N層無(wú)成對(duì)電子,只有1個(gè)未成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

5Z2的核外電子排布式是________,X元素基態(tài)原子的核外電子排布圖是____________。

6QY分別形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中,穩(wěn)定性更強(qiáng)的是________(填化學(xué)式)。

7Q、R、X、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由大到小的順序?yàn)?/span>________(用元素符號(hào)作答)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】向僅含Fe2、I、Br的溶液中通入適量氯氣,溶液中這三種離子的物質(zhì)的量隨消耗氯氣物質(zhì)的量的變化如下圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(  )

A.線段代表Fe2的變化情況

B.線段代表Br的變化情況

C.a值等于6

D.原混合溶液中n(FeBr2)4mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Y是合成香料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及染料的重要中間體,可由X在一定條件下合成:

下列說(shuō)法不正確的是(

A.Y中有三種官能團(tuán)

B.X制取Y的過(guò)程中可得到乙醇

C.一定條件下,Y能發(fā)生加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)

D.等物質(zhì)的量的XY分別與NaOH 溶液反應(yīng),最多消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為32

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