（12分）

為減小和消除CO2對環(huán)境的影響，有科學家提出“綠色自由”構想。即先把空氣吹人碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌！熬G色自由”構想技術流程如下：

（1）寫出分解池中反應的化學方程式                     。

（2）在合成塔中，當有4．4kg CO2與足量H2完全反應，可放出熱量4947 kJ，寫出合成塔中反應的熱化學方程式                              。

（3）寫出以氫氧化鉀為電解質的甲醇燃料電池的負極反應式                   。

     當電子轉移為         mol時，參加反應的氧氣的體積是6．72L（標準狀況下）。

（4）在體積為l L的密閉容器中，充人1mol CO2和3molH2在500°C下發(fā)生反應。有關物質的濃度隨時問變化如下圖所示。

①從反應開始到平衡，H2的平均反應速率v（H2）=             。

②若其他條件不變，只將溫度提高到800°C，再次達平衡時，n（CH3OH）/n（CO2）比值                （填“增大”、“減小”或“不變”）。

 

【答案】

 

（1）2KHCO3 K2CO3+H2O+CO2↑

（2）CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g） △H=-49.47kJ/mol

（3）CH3OH+8OH—6e-=CO2-3+6H2O；  1.2mol

（4）①0.225mol/（L·min）；②減小

【解析】

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?信陽二模）如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視．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，另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應原理，進行如下實驗：某溫度下，在容積為2L的密閉容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2在一定條件下發(fā)生反應，測得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物質的量（n）隨時間變化如右圖所示：
①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v（H2）=
0.1125mol/（L?min）
0.1125mol/（L?min）
．
②下列措施中一定不能使CO2的轉化率增大的是
ACD
ACD
．
A．在原容器中再充入1mol CO2        B．在原容器中再充入1mol H2
C．在原容器中充入1mol氦氣         D．使用更有效的催化劑
E．縮小容器的容積                  F．將水蒸氣從體系中分離
（2）常溫常壓下，飽和CO2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×10-5mol/L．若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3?HCO3-+H+的電離平衡常數(shù)K=
4.2×10-7
4.2×10-7
．（已知：10-5.6=2.5×10-6）．
（3）標準狀況下，將4.48L CO2通入200mL 1.5mol/L的NaOH溶液，所得溶液中離子濃度由大到小的順序為
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
．
（4）如圖是甲醇燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，則a處通入的是
甲醇
甲醇
（填“甲醇”或“氧氣”），其電極上發(fā)生的電極反應式為
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．
（5）已知，常溫下Ksp（AgCl）=2.0×10-10，Ksp（AgBr）=5.4×10-13．向AgNO3溶液中加入KBr和KCl，當兩種沉淀共存時，溶液中c（Br-）和c（Cl-）的比值為
2.7×10-3
2.7×10-3
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

2011年12月13日，加拿大正式宣布將退出《京都議定書》，這使CO2的排放問題再次成為了熱點．當空氣中CO2的體積分數(shù)超過0.050%時，會引起明顯的溫室效應．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，另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究．
I．最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，在一定條件下與H2反應，使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹淞鞒倘鐖D1所示：

①上述流程中碳酸鉀溶液所起的作用是
吸收或富集二氧化碳
吸收或富集二氧化碳
．
②在分解池中發(fā)生的反應為
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
（寫出化學方程式）．
Ⅱ．碳酸鉀是重要的無機化工、醫(yī)藥、輕工原料之一，主要用于醫(yī)藥、玻璃、染料等工業(yè)，可用作氣體吸附劑，干粉滅火劑，橡膠防老劑等．
已知：CO2、碳酸鹽、碳酸氫鹽的部分性質如下：
CO2（過量）+OH-═HCO3-  HCO3-+OH-═CO32-+H2O
CO32-與H+反應生成CO2分兩步：
CO32-+H+═HCO3-；   HCO3-+H+═H2O+CO2↑
①小王同學在實驗室用如圖2所示的裝置和藥品制取K2CO3溶液．他所制得的溶液中可能含有的雜質是
碳酸氫鉀或氫氧化鉀
碳酸氫鉀或氫氧化鉀
．
②現(xiàn)有100ml氫氧化鉀溶液，請你設計一方案，使其盡可能完全轉化為碳酸鉀溶液（只需列出實驗步驟）
通入過量的二氧化碳使其充分反應，然后蒸發(fā)結晶得到碳酸氫鉀，再將所得固體加熱分解，將分解后的固體溶于水
通入過量的二氧化碳使其充分反應，然后蒸發(fā)結晶得到碳酸氫鉀，再將所得固體加熱分解，將分解后的固體溶于水
．
③該同學在數(shù)字實驗室中用傳感器對碳酸鉀和碳酸氫鉀的混合物樣品進行成分測定，他分別稱取三份不同質量的混合物樣品，配成稀溶液，然后分別逐滴加入相同濃度的50ml硫酸，測得如下數(shù)據(jù)：
實驗編號 1 2 3
混合物的質量/g 3.76 4.70 8.46
硫酸溶液的體積/mL 50.00 50.00 50.00
生成二氧化碳的物質的量/mol 0.03 0.0375 0.03
試計算：該混合固體中K2CO3與KHCO3的物質的量之比是
2：1
2：1
；所用硫酸的物質的量濃度為
0.75
0.75
mol?L-1．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?廣東模擬）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，另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究．最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學反應后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹熬G色自由”構想技術流程如下：

（1）在合成塔中，若有4.4kg CO2與足量H2恰好完全反應，可放出4947kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式是
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
．
（2）以甲醇為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2，負極通入甲醇，在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳．該電池負極發(fā)生的反應是：
CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
則正極發(fā)生的反應是
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
；放電時，H+移向電池的
正
正
（填“正”或“負”）極．
（3）常溫常壓下，飽和CO2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×10-5 mol?L-1．若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3?HCO3-+H+的平衡常數(shù)K=
4.2×10-7mol?L-1
4.2×10-7mol?L-1
．（已知：10-5.6=2.5×10-6）
（4）常溫下，0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8，則溶液中c（H2CO3）
＞
＞
c（CO32-） （填“＞”、“=”或“＜”），原因是
溶液存在平衡HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，而HCO3-的水解程度大于電離程度
溶液存在平衡HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，而HCO3-的水解程度大于電離程度
（用離子方程式和必要的文字說明）．
（5）小李同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數(shù)，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積（Ksp）分別為4.96×10-9、2.58×10-9．小李應該選用的試劑是
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

通常情況下空氣中CO2的體積分數(shù)為0.030%，當空氣中CO2的體積分數(shù)超過0.050%時，會引起明顯的溫室效應．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，另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究．
（1）目前，用超臨界CO2（其狀態(tài)介于氣態(tài)和液態(tài)之間）代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢，這一做法對環(huán)境的積極意義在于
保護臭氧層
保護臭氧層
．
（2）利用二氧化碳制造全降解塑料，可以緩解溫室效應．已知過氧鍵（-O-O-）不穩(wěn)定，請寫出環(huán)氧乙烷與CO2通過加聚制造全降解塑料的化學方程式：
．
（3）CCTV《科技博覽》報道：2004年3月中科院首創(chuàng)用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳（CO2）n．下列相關說法合理的是
A
A
．
A．聚二氧化碳塑料是通過加聚反應制得的
B．聚二氧化碳塑料與干冰互為同分異構體
C．聚二氧化碳塑料與干冰都是純凈物
D．聚二氧化碳塑料的使用會產(chǎn)生白色污染
（4）最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經(jīng)化學反應后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹熬G色自由”構想技術流程如下：

①分解池中反應的化學方程式為
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
．
②在合成塔中，若有4.4kgCO2與足量H2恰好完全反應，可放出4947kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程
CO2（g）+3H2（g）
催化劑
.
高溫高壓
CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ?mol-1
CO2（g）+3H2（g）
催化劑
.
高溫高壓
CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ?mol-1
．
（5）小李同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數(shù)，為了提高測量的精確度，小李應該選用的試劑為
B或D
B或D
（填序號）．
A．Ca（OH）2      B．Ba（OH）2       C．BaCl2      D． BaCl2和NaOH．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2010?宣武區(qū)二模）為減小和消除CO2對環(huán)境的影響，有科學家提出“綠色自由”構想．即先把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹熬G色自由”構想技術流程如下：
（1）寫出分解池中反應的化學方程式
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑
．
（2）在合成塔中，當有4.4kg CO2與足量H2完全反應，可放熱4947kJ，寫出合成塔中反應的熱化學方程式
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
．
（3）寫出以氫氧化鉀為電解質的甲醇燃料電池的負極反應式
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
．
當電子轉移為
1.2
1.2
 mol時，參加反應的氧氣的體積是6.72L（標準狀況下）．
（4）在容積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在500℃下發(fā)生反應．有關物質的濃度隨時間變化如圖所示．

①從反應開始到平衡，H2的平均反應速率v（H2）=
0.225 mol/（L?min）
0.225 mol/（L?min）
．
②若其它條件不變，只將溫度提高到800℃，再次達平衡時，
n(CH3OH)
n(CO2)
比值
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．

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