(14分)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(xué)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(yīng)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3.25molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間變化如右圖所示:

①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=___________

②下列措施中一定不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是______________。

A.在原容器中再充入lmolCO2  

B.在原容器中再充入1molH2

C.在原容器中充入lmol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 +H的電離平衡常數(shù) K=____________。(已知:10-5.6=2.5×10-6)。

(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將4.48LCO2通入200mLl.5mol/L的NaOH溶液,所得溶液中離子濃度由大到小的順序為_______________。

(4)如圖是甲醇燃料電池(電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液)的

結(jié)構(gòu)示意圖,則a處通入的是___________(填“甲醇”

或“氧氣”),其電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________。

(5)已知,常溫下Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13.向BaBr2溶液中加入AgNO3和KCl,當(dāng)兩種沉淀共存時,溶液中c(Br)和c(Cl)的比值為____________。

 

【答案】

(14分)(1)0.1125mol/(l.min)  (2分) ACD(2分)

(2)4.2×10-7    (2分) 

(3) c(Na+)>c()>c(CO3 2-)>c(OH-)>c(H+)(2分)

(4)甲醇;(2分)CH3OH+ H2O —6e-=CO2+6 H+(2分)

(5)2.7×10-3(2分)

【解析】略

 

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: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(xué)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(yīng)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(yīng),測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間變化如右圖所示:
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)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(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)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(yīng)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(dāng)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(xué) 來源: 題型:

隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍關(guān)注
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進行如下實驗:在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.
①反應(yīng)開始到平衡,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)=
0.225
0.225
mol/(L?min).H2的轉(zhuǎn)化率為
75%
75%

②下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
CDF
CDF

A、升高溫度                       B、充入He(g),使體系壓強增大
C、將H2O(g)從體系中分離           D、再充入1mol CO2和3mol H2
E、使用催化劑                      F、縮小容器體積
(2)①反應(yīng)進行到3分鐘時,同種物質(zhì)的v 與v的關(guān)系:v
v (填>,=,<)
②上述反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式為
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
,
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
,
,經(jīng)計算該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值為
16
3
16
3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?棗莊二模)碳和碳的化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.
(1)化學(xué)與以節(jié)能減排為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟密切相關(guān).下列做法違背發(fā)展低碳經(jīng)濟的是
B
B
(填序號)
A.提高原子利用率,發(fā)展綠色化學(xué)
B.大力發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè),鼓勵市民購買家用汽車
C.推廣煤的氣化、液化技術(shù),提供清潔高效燃料
D.開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、氫能、核能等能源
(2)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離除去CO2,還要求提供充足的O2.某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2═2CO+O2,CO可用作燃料.已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)式為:4OH--4e-→O2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)式為
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-

(3)CO2可轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán).在體積為lL的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1,
則得CO2和CH2OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.
①從3min到8min,v(H2)=
0.15mol/(L?min),
0.15mol/(L?min),

②能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是
D
D
(填編號).
A.反應(yīng)中CO2與CH2OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1(即圖中交叉點)
B.混合氣體的密度不隨時聞的變化而變化
C.單位時間內(nèi)每消耗3mol H2,同時生成1mol H2O
D.CO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變
(4)已知:
①C(s)+O2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ?mol-1
則:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),△H=
+131.5kJ?mol-1
+131.5kJ?mol-1

(5)某文獻報道:在30℃、30MPa條件下,以Fe、COCl2作催化劑,CO2和H2反應(yīng)生成丁烷和戊烷.假定在一容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化劑,若CO2和H2的轉(zhuǎn)化率均為100%,產(chǎn)物只有丁烷和戊烷,
n(H2)n(CO2)
=a,則a的取值范圍為
3.2<a<3.25
3.2<a<3.25

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?天河區(qū)一模)如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,已受到各國的普遍重視.
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進行如下實驗,在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),△H=-49.0kJ/mol測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.
①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=
0.45
0.45
mol/(L?min).
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)

③其它條件不變,下列措施中能使
n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
BC
BC

A.升高溫度                          B.再充入1mol CO2和3mol H2
C.將H2O(g)從體系中分離              D.充入He(g),使體系壓強增大
(2)CO2是典型的酸性氧化物,能轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì).
①利用CO2可制得純堿,純堿溶液PH
大于
大于
7(填大于、等于、小于);原因是(用離子反應(yīng)方程式表示)
CO32-+H2OHCO3-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-

②一定溫度下,在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液,觀察到的現(xiàn)象是
有沉淀析出
有沉淀析出
;產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是
飽和碳酸溶液中存在CaCO3(ag)Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液,溶液中c(CO32-)增大,平衡向逆方向移動
飽和碳酸溶液中存在CaCO3(ag)Ca2+(aq)+CO32-(aq),加入在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液,溶液中c(CO32-)增大,平衡向逆方向移動

(3)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離除去CO2,還要求提供充足的O2.某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2 ,CO可用作燃料.已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為:4OH--4e-=O2↑+2H2O則陰極反應(yīng)式為:
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2009?鎮(zhèn)江一模)隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視.
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進行如下實驗:在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.

①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=
0.225
0.225
mol/(L?min).
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為
k=
c(CH3OH)×c(H2O)
c(CO2)×c3(H2)
k=
c(CH3OH)×c(H2O)
c(CO2)×c3(H2)

③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
C、D
C、D

A.升高溫度                  B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離     D.再充入1mol CO2和3mol H2
(2)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2.某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)式為:
2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-

有人提出,可以設(shè)計反應(yīng)2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)來消除CO的污染.請你判斷是否可行并說出理由:
不可行,該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),任何情況下不能自發(fā)進行
不可行,該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),任何情況下不能自發(fā)進行

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