（14分）如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響，一方面世界各國(guó)都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)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(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：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(cè)得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間變化如右圖所示：

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)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(jí)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?yàn)開(kāi)______________。

（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_(kāi)___________。

（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(shí)，溶液中c（Br－）和c（Cl－）的比值為_(kāi)___________。

 

【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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?信陽(yáng)二模）如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視．為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響，一方面世界各國(guó)都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)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(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：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(cè)得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間變化如右圖所示：
①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)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(jí)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?yàn)?!--BA-->
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(shí)，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(lái)源： 題型：

隨著人類(lèi)對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)的普遍關(guān)注
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：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(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①反應(yīng)開(kāi)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(qiáng)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(jìn)行到3分鐘時(shí)，同種物質(zhì)的v正 與v逆的關(guān)系：v正
＞
＞
v逆 （填＞，=，＜）
②上述反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
，
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
，
，經(jīng)計(jì)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(lái)源： 題型：閱讀理解

（2012?棗莊二模）碳和碳的化合物在人類(lèi)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(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)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(jì)密切相關(guān)．下列做法違背發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的是
B
B
（填序號(hào)）
A．提高原子利用率，發(fā)展綠色化學(xué)
B．大力發(fā)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)市民購(gòu)買(mǎi)家用汽車(chē)
C．推廣煤的氣化、液化技術(shù)，提供清潔高效燃料
D．開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)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(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽(yáng)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(jī)物實(shí)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(shí)間變化如圖所示．
①?gòu)?min到8min，v（H2）=
0.15mol/（L?min），
0.15mol/（L?min），
．
②能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
D
D
（填編號(hào)）．
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(diǎn)）
B．混合氣體的密度不隨時(shí)聞的變化而變化
C．單位時(shí)間內(nèi)每消耗3mol H2，同時(shí)生成1mol H2O
D．CO2的體積分?jǐn)?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(xiàn)報(bào)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(lái)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(kāi)發(fā)利用CO2，已受到各國(guó)的普遍重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，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(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)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(dá)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(qiáng)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(dòng)
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(dòng)
．
（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(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO2=2CO+O2　，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽(yáng)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(lái)源： 題型：

（2009?鎮(zhèn)江一模）隨著人類(lèi)對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題的重視，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2，引起了各國(guó)的普遍重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：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(cè)得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)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(dá)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽(yáng)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(jì)反應(yīng)2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0）來(lái)消除CO的污染．請(qǐng)你判斷是否可行并說(shuō)出理由：
不可行，該反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行
不可行，該反應(yīng)是一個(gè)焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行
．

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同步練習(xí)冊(cè)答案