【題目】是燃燒和代謝的最終產(chǎn)物，也是造成溫室效應的廢氣，但作為一種資源，開發(fā)和利用的前景十分誘人．

I、利用太陽能，以為原料制取炭黑的流程如圖所示．過程2的化學方程式為______．

II、近年科學家提出“綠色自由”構(gòu)想．把含有大量的空氣吹入溶液中，再把從溶液中提取出來，并使之與反應生成．其工藝流程如圖所示：

由吸收池導入分解池中的主要物質(zhì)的化學式是______．

上述流程中______填化學式可循環(huán)使用，體現(xiàn)了該流程的“綠色”．

不同溫度下，在1L恒容密閉容器中充入2mol和5mol，相同時間內(nèi)測得的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示：

合成塔中發(fā)生的化學反應方程式為______．

時a點（正）______ （逆）（填“”，“”，“”）；

計算溫度為時b的平衡常數(shù)為______．

為檢驗吸收池中飽和溶液是否充足，量取100mL吸收液用鹽酸滴定，生成的標準狀況下隨鹽酸變化關(guān)系如圖所示：

則該100mL吸收液還可吸收標準狀況下______．

Ⅲ以稀硫酸為電解質(zhì)溶液，惰性材料為電極，利用太陽能將轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，工作原理如圖所示．

的移動方向是______填從左至右或從右至左

產(chǎn)生乙烯的電極反應式為______．

【答案】6FeO+CO2 2Fe3O4+C CO2+3H2 CH3OH+H2O ＞ 800 56 從右到左

【解析】

Ⅰ．過程2是FeO和CO2反應生成Fe3O4和C；

Ⅱ．空氣中的CO2與K2CO3溶液生成KHCO3，碳酸氫鉀不穩(wěn)定，在分解池中加熱分解生成碳酸鉀和二氧化碳、水，二氧化碳與氫氣合成甲醇。

(1)①吸收池中盛有飽和碳酸鉀溶液，吸收空氣中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為KHCO3；

②由分解池分解后所得溶液是碳酸鉀可通入吸收池再利用分析解答；

(2)①在1L恒容密閉容器中充入2mol CO2和5mol H2反應生成甲醇和水；

②根據(jù)圖像，T1時，a點的二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，說明a點反應正向進行；

③b點二氧化碳轉(zhuǎn)化率為80%，根據(jù)三段式列式計算平衡濃度，再計算平衡常數(shù)；

(3)鹽酸滴加到碳酸鉀溶液中開始反應生成碳酸氫鉀和氯化鉀，隨后發(fā)生反應碳酸氫鉀和鹽酸反應生成二氧化碳氣體，據(jù)此計算碳酸鉀物質(zhì)的量，碳酸鉀和二氧化碳、水反應生成碳酸氫鉀，據(jù)此計算吸收二氧化碳的體積；

Ⅲ．(1)電解池中氫氧根離子在陽極失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣，故a是負極，b為正極，陽離子移向陰極；

(2)太陽能電池為電源，電解強酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯，乙烯在陰極生成。

Ⅰ．過程2是FeO和CO2反應生成Fe3O4和C，故化學方程式為6FeO+CO2 2Fe3O4+C，故答案為：6FeO+CO2 2Fe3O4+C；

Ⅱ．(1)①吸收池中盛有飽和碳酸鉀溶液，吸收空氣中的二氧化碳，轉(zhuǎn)化為KHCO3；

故答案為：KHCO3；

②吸收池中的反應為：K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3，分解池中的反應為：2KHCO3 K2CO3+H2O+CO2↑，可見碳酸鉀可重復利用，循環(huán)的方向為分解池指向吸收池。故答案為：K2CO3；

(2)①在1L恒容密閉容器中充入2mol CO2和5mol H2反應生成甲醇和水，反應的化學方程式為：CO2+3H2 CH3OH+H2O，故答案為：CO2+3H2 CH3OH+H2O；

②根據(jù)圖像，T1時，a點的二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，反應正向進行，則(正)＞(逆)，故答案為：＞；

③b點二氧化碳轉(zhuǎn)化率為80%，

CO2 + 3H2 CH3OH+H2O

起始量(mol/L) 2 5 0 0

變化量(mol/L) 1.64.8 1.61.6

平衡量(mol/L) 0.4 0.2 1.61.6

K==800，故答案為：800；

(3)圖象分析可知發(fā)生反應K2CO3+HCl=KHCO3+KCl，消耗25mL鹽酸其物質(zhì)的量=0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，發(fā)生反應KHCO3+HCl=KCl+CO2↑+H2O，消耗鹽酸75mL，物質(zhì)的量=0.1mol/L×0.075L=0.0075mol，則100mL吸收液中含碳酸鉀0.0025mol，吸收二氧化碳發(fā)生反應K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，吸收二氧化碳物質(zhì)的量為0.0025mol，標準狀況下的體積=0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL，故答案為：56；

Ⅲ.(1)根據(jù)電解裝置可知，產(chǎn)生氧氣的一極為電解池的陽極，根據(jù)異性相吸規(guī)律可知，氫離子向陰極移動，所以，氫離子的移動方向是從右向左；

（2）電解時，二氧化碳在b極上生成乙烯，得到電子的一極為電源的正極，電極反應式為：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O，故答案為：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列裝置中能形成原電池的是(　　)

A. ①③⑤B. ②④⑥C. ①⑤⑥D. ②③④

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】由H、C、N、O、S等元素形成多種化合物在生產(chǎn)生活中有著重要應用。

I.化工生產(chǎn)中用甲烷和水蒸氣反應得到以CO和H2為主的混合氣體，這種混合氣體可用于生產(chǎn)甲醇，回答下列問題:

（1）對甲烷而言，有如下兩個主要反應:

①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g)△H1=-36kJ·mol-1

2CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+216kJ·mol-1

若不考慮熱量耗散，物料轉(zhuǎn)化率均為100%，最終爐中出來的氣體只有CO、H2，為維持熱平衡，年生產(chǎn)lmolCO,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為______________________。

（2）甲醇催化脫氫可制得重要的化工產(chǎn)品一甲醛，制備過程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。

①寫出上述反應的熱化學方程式________________________________。

②反應熱大小比較:過程I________過程II(填“大于”、“小于”或“等于”)。

II.（3）汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)城的重要課題。某研究性小組在實驗室以Ag-ZSM-5為催化劑，刪得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。若不使用CO，溫度超過775K，發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低。其可能的原因為_____________________________________，

在n(NO)/n(CO)=1的條件下，為更好的除去NOx物質(zhì)，應控制的最佳溫度在_______K左右。

（4）車輛排放的氮氧化物、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是導致霧霾天氣的“罪魁禍首”�；钚蕴靠商幚泶髿馕廴疚�NO。在5L密閉容器中加入NO和活性炭(假設無雜質(zhì))，一定條件下生成氣體E和F。當溫度分別在T1℃和T2℃時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量(n/mol)如下表:

物質(zhì)

溫度℃

活性炭

NO

E

F

初始

3.000

0.10

0

0

T1

2.960

0.020

0.040

0.040

T2

2.975

0.050

0.025

0.025

①寫出NO與活性炭反應的化學方程式_________________________________________；

②若T1<T2ΔH_________0(填“>”、“<”或“=”)；

③上述反應T1℃時達到化學平衡后再通入0.1mol NO氣體，則達到新化學平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為______。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，A、B、C、D、E均是由上述元素組成的中學化學常見的物質(zhì)，其中A是單質(zhì)，C是酸性氧化物，A的水溶液和C均具有漂白性，B是自然界最常見的液體，E是三元化合物，物質(zhì)之間存在如圖所示的關(guān)系。下列說法錯誤的是

A.簡單離子半徑大小關(guān)系：Y>Z>X>WB.圖示反應中有離子鍵的形成

C.簡單陰離子的還原性：Y>ZD.D的水溶液中含有陰、陽離子及共價鍵形成的分子

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一定溫度下，在固定容積為 5L 的密閉容器中發(fā)生可逆反應：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。

（1）請寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式 K= ________________________ 。

（2）不能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_____________（填字母）

A．υ正(H2O)=υ逆(H2)

B．消耗 n mol H2 的同時消耗 n mol CO

C．容器中混合氣體的密度不隨時間而變化

D．混合氣體的壓強不再變化

（3）若在固定容積為 5L 的密閉容器中加入的是 2 mol Fe(s)與 1 mol H2O(g)，發(fā)生反應： 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)，△H＜0，t1 秒時，H2 的物質(zhì)的量為 0.2 mol，到 t2 秒時恰好達到平衡，此時 H2的物質(zhì)的量為 0.35 mol。

①t1～t2這段時間內(nèi)的反應速率υ（H2O）=____；達到平衡時，H2的體積分數(shù)為____。

②若繼續(xù)加入 2 mol Fe(s)，則平衡___________移動（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”），繼續(xù)通入1molH2O再次達到平衡后，H2的物質(zhì)的量為___________。

③該反應的逆反應速率隨時間變化的關(guān)系如圖：

t1時改變了某種條件，改變的條件可能是________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】I.計算下列溶液的pH值（25 ℃），（請寫出計算過程）將20mL0.01 mol·L－1 KOH溶液與30mL0.005mol·L－1H2SO4溶液混合并加水至100ml．

（1）求KOH溶液的pH值_______________；

（2）求H2SO4溶液的pH值_______________；

（3）求混合液的pH值_______________。

II.將10體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前，該強酸的pH（酸）與強堿的pH（堿）之間應滿足的關(guān)系__________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】100℃時，向某恒容密閉容器中加入1.6 molL-1的W后會發(fā)生如下反應：2W(g)=M(g) △H =a kJ mol-1。其中M的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示：

下列說法錯誤的是

A.從反應開始到剛達到平衡時間段內(nèi)，υ(W) =0.02 molL-1s-1

B.a、b兩時刻生成W的速率：υ(a)<υ(b)

C.用W濃度變化值表示的ab、bc兩個時段內(nèi)的反應速率：υ(ab)>υ(bc) =0

D.其他條件相同，起始時將0.2 mol L-1氦氣與W混合，則反應達到平衡所需時間少于60 s

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程。該歷程示意圖如下。

下列說法不正確的是

A. 生成CH3COOH總反應的原子利用率為100%

B. CH4→CH3COOH過程中，有C―H鍵發(fā)生斷裂

C. ①→②放出能量并形成了C―C鍵

D. 該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】甲醇(結(jié)構(gòu)式)是一種基礎有機化工原料，應用廣泛。工業(yè)上可利用廢氣中的CO2合成CH3OH，發(fā)生反應CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49 kJ·mol-1。

(1)已知反應中的相關(guān)化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學鍵

O-H

C-O

C=O

E/(kJmol-1)

465

343

750

甲醇中C－H鍵比氫氣中H－H鍵____(填“強”或“弱”)。相同條件下該反應的正反應活化能Ea(正)＝210 kJ·mol-1，則逆反應活化能Ea(逆)＝______kJ·mol-1。

(2)在1 L恒容密閉容器中充入CO2和H2，所得實驗數(shù)據(jù)如下表

實驗編號

溫度/。C

起始時物質(zhì)的量/mol

平衡時物質(zhì)的量/mol

n(CO2)

n(H2)

n(CH3OH)

①

150

0.23

0.19

0.03

②

200

0.10

0.26

0.02

③

200

0.17

a

0.01

實驗①平衡常數(shù)K＝______，若在該溫度下起始時加入二氧化碳、氫氣、甲醇氣體和水蒸氣各0.10 mol，這時反應向________移動(填“正反應方向”、“逆反應方向”或“不”)，判斷理由是______。

實驗②達到平衡時H2轉(zhuǎn)化率為____。

實驗③a＝_________。

(3)甲醇、空氣和稀硫酸可以形成燃料電池，其正極電極反應式為________。

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