為減小和消除過量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(qiáng)了對CO2創(chuàng)新利用的研究．
（1）最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出，并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如圖1：

寫出分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．在合成塔中，當(dāng)有4.4kg CO2與足量H2完全反應(yīng)，可放出熱量4947kJ，寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 
．
（2）以CO2為碳還可以制備乙醇，反應(yīng)如下：
2CO2（g）+6H2（g）═CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=-173.6kJ/mol
寫出由CH3OH（g）合成CH3CH2OH（g）的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 
．
（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)如圖2所示的電池裝置．
①該電池正極的電極反應(yīng)為
 
．
②工作一段時(shí)間后，測得溶液的pH減小，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．當(dāng)電子轉(zhuǎn)移
 
mol時(shí)，參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．
（4）以甲醇為燃料還可制作新型燃料電池，電池的正極通入O2，負(fù)極通入甲醇，用熔融金屬氧化物MO作電解質(zhì)（可傳導(dǎo)O2-）．該電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是
 
；放電時(shí)，O2-移向電池的
 
（填“正”或“負(fù)”）極．
考點(diǎn)：常見的生活環(huán)境的污染及治理,熱化學(xué)方程式,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理
專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題
分析：（1）碳酸氫鉀不穩(wěn)定，加熱時(shí)分解生成碳酸鉀和二氧化碳、水；4.4kgCO2的物質(zhì)的量是100mol，100mol二氧化碳和足量氫氣反應(yīng)放出4947KJ熱量，根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的量與熱量之間的關(guān)系寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)蓋斯定律來解答；
（3）①燃料電池可燃物在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣再正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②所有燃料電池的總反應(yīng)是燃料的燃燒反應(yīng)，溶液的pH減小，說明電解質(zhì)氫氧化鉀被消耗；根據(jù)正極的電極反應(yīng)來計(jì)算；
（4）燃料電池可燃物在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣再正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；根據(jù)原電池原理，正極O2得到電子生成負(fù)極O2-，電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)．
解答： 解：（1）二氧化碳和飽和的碳酸鉀溶液反應(yīng)生成碳酸氫鉀，碳酸氫鉀不穩(wěn)定，加熱時(shí)分解生成碳酸鉀、二氧化碳和水，方程式為2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑；4.4kgCO2的物質(zhì)的量是100mol，100mol二氧化碳和足量氫氣反應(yīng)放出4947KJ熱量，所以1mol二氧化碳和足量氫氣反應(yīng)放出49.47KJ熱量，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47KJ/mol，
故答案為：2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+H2O+CO2↑；CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47KJ/mol；
（2）CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47KJ/mol    ①
2CO2（g）+6H2（g）═CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=-173.6kJ/mol  ②
②-①×2由蓋斯定律可得：2CH3OH（g）═CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-74.66kJ/mol，
故答案為：2CH3OH（g）═CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-74.66kJ/mol；
（3）①氧氣在正極上被還原，在酸性條件下生成水，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-═4OH-，
故答案為：O2+2H2O+4e-═4OH-；
②所有燃料電池的總反應(yīng)是燃料的燃燒反應(yīng)，溶液的pH減小，說明電解質(zhì)氫氧化鉀被消耗，即2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）物質(zhì)的量為0.3mol，O2+2H2O+4e-=4OH-，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1.2mol；
故答案為：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；1.2；
（4）以甲醇為燃料制作新型燃料電池，電池正極通入O2，負(fù)極通入甲醇，用熔融金屬氧化物MO作電解質(zhì)，正極O2得到電子生成O2-：負(fù)極電極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-，甲醇失電子和氧離子生成二氧化碳和水，正極電極反應(yīng)為2CH3OH-12e-+6O2-═2CO2+4H2O，電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，
故答案為：CH3OH-6e-+3O2-═CO2+2H2O；負(fù)．
點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫，電極方程式的書寫與化學(xué)計(jì)算，要能根據(jù)題目所給信息解題，善于發(fā)掘題目信息，題目難度中等．
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：

下列說法正確的是（　�。�
A、常溫下，將pH=3的醋酸溶液稀釋到原體積的10倍后，溶液的pH=4
B、pH=8.3的NaHCO3溶液中：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（H2CO3）
C、常溫下，pH=2的鹽酸溶液中，由水電離出的c（H+）=1.0×10-12 mol/L
D、Na2CO3溶液中加水稀釋后恢復(fù)至原溫度，pH和Kw均減小

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

常溫下，濃度均為0.1mol/L的三種溶液：①CH3COOH溶液②NaOH溶液③CH3COONa溶液，下列說法中正確的是（忽略混合前后溶液體積變化）（　�。�
A、溶液的pH值：②＞③＞①
B、水電離出的c（OH-）：③＞①=②
C、①和③等體積混合后的溶液：c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol/L
D、②和③等體積混合后的溶液：c（Na+）=c（CH3COOH）+c（CH3COO-）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

二氧化碳是一種寶貴的碳氧資源．以CO2和NH3為原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例．在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下：
反應(yīng)Ⅰ：2NH3（g）+CO2（g）?NH2CO2NH4（s）△H1=a kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ：NH2CO2NH4（s）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2=+72.49kJ?mol-1
總反應(yīng)Ⅲ：2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H3=-86.98kJ?mol-1
請回答下列問題：
（1）反應(yīng)Ⅰ的△H1=
 
kJ?mol-1（用具體數(shù)據(jù)表示）．
（2）反應(yīng)Ⅱ的△S
 
（填＞或＜）0，一般在
 
情況下有利于該反應(yīng)的進(jìn)行．
（3）反應(yīng)Ⅲ中影響CO2平衡轉(zhuǎn)化率的因素很多，圖1為某特定條件下，不同水碳比
n(H2O)
n(CO2)
和溫度影響CO2平衡轉(zhuǎn)化率變化的趨勢曲線．
①其他條件相同時(shí)，為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，生產(chǎn)中可以采取的措施是
 
（填提高或降低）水碳比．
②當(dāng)溫度高于190℃后，CO2平衡轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢，其原因是
 
．

（4）反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K1=
 
；如果起始溫度相同，反應(yīng)Ⅰ由在恒溫容器進(jìn)行改為在絕熱（與外界沒有熱量交換）容器中進(jìn)行，平衡常數(shù)K1將
 
（填增大、減少、不變）．
（5）某研究小組為探究反應(yīng)Ⅰ中影響c（CO2）的因素，在恒溫下將0.4mol NH3和0.2mol CO2放入容積為2L的密閉容器中，t1時(shí)達(dá)到平衡過程中c（CO2）隨時(shí)間t變化趨勢曲線如圖2所示．若其他條件不變，t1時(shí)將容器體積壓縮到1L，請畫出t1后c（CO2）隨時(shí)間t變化趨勢曲線（t2達(dá)到新的平衡）．

（6）尿素在土壤中會(huì)發(fā)生反應(yīng)CO（NH2）2+2H2O?（NH4）2CO3．下列物質(zhì)中與尿素有類似性質(zhì)的是
 
．
A．NH2COONH4 B．H2NOCCH2CH2CONH2
C．HOCH2CH2OH         D．HOCH2CH2NH2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

聚合硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于生活用水、工業(yè)用水的凈化以及工業(yè)廢水、城市污水、污泥的凈化處理等領(lǐng)域．目前采用直接氧化法和催化氧化法兩種方式制備．
（1）聚合硫酸鐵的化學(xué)式為[Fe2（OH）n（SO4）x]m，其中X的值為
 
（用n表示）．
（2）采用直接氧化法，即以FeSO4?7H2O為原料，加入氧化劑和H2SO4經(jīng)過氧化、水解、聚合三步反應(yīng)完成．
①工業(yè)上常用NaClO作氧化劑，寫出該氧化過程的離子方程式
 
．
②水解反應(yīng)中得到一種含有Fe、S、H、O四種元素且相對分子質(zhì)量為169的產(chǎn)物，則該物質(zhì)的化學(xué)式為
 
．
（3）目前國內(nèi)多采用催化氧化法，即在NaNO2催化條件下向FeSO4、H2SO4溶液中通入氧氣制備聚合硫酸鐵．
①該法生產(chǎn)中對空氣污染較大，其原因是
 
．
②經(jīng)研究表明在NaNO2催化條件下，溶液中實(shí)際起催化作用的物質(zhì)是NOx．如圖表示的是反應(yīng)溫度對Fe2+的氧化速率及催化指數(shù)（催化劑的催化效率）的影響，分析溫度在60℃以后數(shù)據(jù)線變化的原因
 
．

（4）某學(xué)習(xí)小組用KMnO4測定一種市售亞硝酸鈉中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（不含能與KMnO4發(fā)生反應(yīng)的還原性雜質(zhì)），過程如下：取0.5g試樣溶于水，加入適量的硫酸，用0.1000mol?L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液28.00mL．
已知：2MnO4-+6H++5NO2-=2Mn2++5NO3-+3H2O
①終點(diǎn)現(xiàn)象是
 
．②該試樣中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

草酸（H2C2O4）主要用于生產(chǎn)抗菌素和冰片等藥物以及提煉稀有金屬的溶劑、染料還原劑、鞣革劑等．已知25℃時(shí)，草酸Ka1=5.9×10-2，Ka2=6.4×10-5；碳酸（H2CO3）的電離平衡常數(shù)為Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11．
NH3?H2O：Kb=1.8×10-5．
（1）在盛有3ml 0.1mol?L-1Na2CO3溶液的試管中，逐滴加入0.1mol?L-1H2C2O4溶液，并不斷振蕩，請寫出初始階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
 
；0.1mol?L-1的H2C2O4溶液加水稀釋過程中，下列表達(dá)式的值變大的是
 
．
A.
c(H+)
c(OH-)
B.
c(H+)
c(H2C2O4)
C.
c(C2
O
2-
4
)
c(HC2
O
-
4
)
D.
c2(H+)?c(C2
O
2-
4
)
c(H2C2O4)

（2）25℃時(shí)，在10mL0.2mol?L-1H2C2O4溶液中加入10mL 0.2mol?L-1NaOH溶液時(shí)，所得溶液pH＜7，其原因是：
 
．下列說法正確的是
 

A.10mL0.1mol?l-1H2C2O4溶液中加入VmL0.1mol?L-1NH3?H2O溶液，所得溶液pH=7，則V＞20mL
B．等物質(zhì)的量濃度的NaHC2O4、Na2C2O4、Na2CO3溶液的pH大小順序?yàn)椋篘a2CO3＞Na2C2O4＞NaHC2O4
C．NaHC2O4溶液中各離子濃度大小順序：c(Na+)＞c(HC2O4)＞c(H+)＞c(OH-)＞c(C2O42-)
D．等物質(zhì)的量濃度的Na2C2O4和NaHCO3混合液中，c(CO32-)+c(HCO3-)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)
（3）當(dāng)在濃度均為0.1mol?L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中加入少量的酸或堿，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該溶液的pH變化不大，其原因是
 
．據(jù)此可判斷濃度均為0.1mol?L-1的下列混合溶液中，不能抵抗外加少量酸或堿對溶液pH影響的是
 
．
A．H2C2O4、NaHC2O4 B．NH4Cl、NaCl  C．NaHSO3、Na2SO3 D．Na2S2O3、KNO3
（4）已知CaCO3、CaC2O4的溶度積常數(shù)（25℃）分別為5.0×10-9、2.5×10-9，向0.3mol?L-1Na2C2O4溶液中加入過量CaCO3固體后，溶液中的c(CO32-)=
 
．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明在水中存在著電離平衡
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

葡萄糖是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)用范圍十分廣泛．
I．在某些酶的催化下，人體內(nèi)葡萄糖的代謝有如圖過程：

（1）過程①是
 
反應(yīng)，過程②是
 
 反應(yīng)，過程③是
 
反應(yīng)（填寫反應(yīng)類型的名稱）．
（2）上述物質(zhì)中
 
和
 
互為同分異構(gòu)體（填寫字母代號(hào)）．
Ⅱ．葡萄糖被氧化后生成葡萄糖酸，形成內(nèi)酯（具有六元環(huán)酯結(jié)構(gòu)）．葡萄糖酸內(nèi)酯簡稱GDL，是一種食品添加劑，超市中見到的內(nèi)脂豆腐就是用它點(diǎn)成的．方法是把GDL和CaSO4（或其他凝固劑）按1：3～2：3配比混合使用．用它點(diǎn)出的豆腐更加細(xì)嫩，營養(yǎng)價(jià)值也高．
（3）葡萄糖酸的分子式為
 
．
（4）葡萄糖酸內(nèi)酯的結(jié)構(gòu)簡式為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

氧化還原反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有廣泛運(yùn)用
（1）人通過呼吸作用吸入氧氣，氧化體內(nèi)的葡萄糖（C6H12O6）提供能量以維持生命活動(dòng)，反應(yīng)為：
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量，該反應(yīng)中的還原劑是
 
．（填化學(xué)式）
（2）罐頭廠在裝食物罐頭時(shí)，通常要添加一些對人體無害的防腐劑，防止食物被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)．此類食物防腐劑應(yīng)具有
 
． （填“氧化性”或“還原性”）；
（3）我國政府為了消除碘缺乏病，規(guī)定在食鹽中必須加人適量的碘酸鉀．檢驗(yàn)食鹽中是否加碘，可利用如下反應(yīng)：KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
利用上述反應(yīng)檢驗(yàn)食鹽中是否加碘，所需試劑是
 
（填下列選項(xiàng)的序號(hào)）
①碘水    ②KI溶液    ③淀粉溶液    ④稀硫酸      ⑤AgNO3溶液．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是（　�。�
A、過氧化鈉與水反應(yīng)，每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2，轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子
B、含NA個(gè)氧原子的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4 L
C、1 個(gè)氫氣分子的實(shí)際質(zhì)量約為
1
NA
g
D、1 mol Na 原子中約含有NA個(gè)電子

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同步練習(xí)冊答案