用二氧化碳生产化工产品，有利于二氧化碳的大量回收。二氧化碳和乙二醇在ZnO或锌盐催化下可合...

用二氧化碳生产化工产品，有利于二氧化碳的大量回收。二氧化碳和乙二醇在ZnO或锌盐催化下可合成碳酸乙烯酯。

CO2++H2O

（1）锌基态原子核外电子排布式为_________；写出一种与CO2互为等电子体的分子的化学式：__________。

（2）锌盐水溶液中Zn2+可与H2O之间形成 [Zn（H2O）6]2+，提供空轨道的是_____（填微粒符号）。

（3）碳酸乙烯酯中碳原子杂化轨道类型为______；1mol碳酸乙烯酯中含有的键数目为______。

（4）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu（OH）2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是____________；

②甲醛分子的空间构型是______________（用文字描述）；

（5）抗坏血酸的分子结构如图 1 所示，推测抗坏血酸在水中的溶解性：______（填“难溶于水”或“易溶于水”） ；一个Cu2O 晶胞（见图 2）中，Cu 原子的数目为______　　 。

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碳及其化合物在有机合成、能源开发等方面具有十分广泛的应用。

Ⅰ.工业生产精细化工产品乙二醛(OHC—CHO)

(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法

在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，此反应的化学方程式为_____________，该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点： ___________________。

(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

①已知：2H2(g)+O2(g) ⇌2H2O(g)　 ΔH=－484 kJ/mol，化学平衡常数为K1。

OHC—CHO(g)+2H2(g) ⇌HOCH2CH2OH(g)　　 ΔH=－78 kJ/mol，化学平衡常数为K2。

则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)＋O2(g) ⇌OHC—CHO(g)＋2H2O(g)的ΔH=______。相同温度下，该反应的化学平衡常数K=_______(用含K1、K2的代数式表示)。

②当原料气中氧醇比为4∶3时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450～495 ℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是____________、___________。

Ⅱ.副产物CO2的再利用

(3)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)＋CO2(g) ⇌2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示，则下列说法正确的是______(填字母)。

A.550℃时，若充入氢气，则v正、v逆均减小，平衡不移动

B.650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25%

C.T℃时，若再充入等物质的量的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动

D.925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总

已知：计算用平衡分压代替平衡浓度，气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。

（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如右图所示，其总反应的化学方程式为_________。

（2）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃．其合成乙烯的反应为2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H，已知几种化学键键能如下表所示：（CO2的结构式：O=C=O）

则△H=_________。

（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和n molH2，在一定条件下发生（2）中的反应，CO2的转化率与温度、投料比[X= ]的关系如图所示。

①X1_________X2（填“＞”、“＜”或“=”，下同），平衡常数KA_________KB．

②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v（H2）=_______ mol•L-1·min-1。

（4）以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如下图。（丙烯的结构简式：CH3CH=CH2）

①b电极的名称是_________；

②产生丙烯的电极反应式为_______________。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。

（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如右图所示，其总反应的化学方程式为_________。

（2）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃．其合成乙烯的反应为2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H，已知几种化学键键能如下表所示：（CO2的结构式：O=C=O）

则△H=_________。

（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和n molH2，在一定条件下发生（2）中的反应，CO2的转化率与温度、投料比[X= ]的关系如图所示。

①X1_________X2（填“＞”、“＜”或“=”，下同），平衡常数KA_________KB．

②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v（H2）=_______ mol•L-1·min-1。

（4）以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如下图。（丙烯的结构简式：CH3CH=CH2）

①b电极的名称是_________；

②产生丙烯的电极反应式为_______________。

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化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法不正确的是

A.甘油(丙三醇)可以保湿护肤

B.应大量使用化肥和农药，以提高农作物产量

C.废弃的塑料瓶属于可回收垃圾

D.用CO2合成的聚碳酸酯塑料易降解，可实现“碳”的循环利用

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下列有关说法正确的是（　　 ）

①聚氯乙烯可使溴水褪色

②合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2O

③甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体

④合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料

A.①② B.③ C.②③ D.②④

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硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程，但在生产过程中会产生大量污染，需要在生产工艺中考虑到绿色工艺．以硫酸工业产生的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵为原料可以合成硫化钙、硫酸铵、亚硫酸铵等物质．合成路线如下：

（1）写出反应Ⅰ的化学方程式________________________．

（2）反应Ⅲ中每生成lmol硫化钙理论上转移电子数________；为充分利用副产品CO，有人提出以熔融的K2C03为电解质，设计燃料电池，请写出此电池的负极反应_____________．

（3）为检验反应Ⅱ得到的产品是否因部分被氧化而变质，需选择的化学试剂有__________________．

（4）根据合成流程，可以循环利用的是____________．

（5）（NH4）2SO3溶液可用于电厂产生的烟道气的脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统．写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的离子方程式___________________．

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乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。

Ⅰ．工业生产乙二醛

（1）乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法

在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为________________________；

（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法　

①已知：OHC-CHO(g)+2H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)△H=-78kJ•mol-1 K1

2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1　 K2

乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g)⇌OHC-CHO(g)+2H2O(g)的△H=_______kJ•mol-1；相同温度下，该反应的化学平衡常数K=_____(用含K1、K2的代数式表示)；

②当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图1所示．反应温度在450～495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是____________、____________；

Ⅱ．乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC-COOH)的生产装置如图2所示，通电后，阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸．　

（3）阴极反应式为____________；

（4）阳极液中盐酸的作用，除了产生氯气外，还有____________；

（5）保持电流强度为a A，电解t min，制得乙醛酸m g，列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=_____；

(设：法拉第常数为f Cmol-1；η=×100% )

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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1

②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2

③CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH3

回答下列问题：

(1)已知反应②中相关化学键键能数据如下：

由此计算ΔH2＝____kJ·mol－1。已知ΔH3＝＋99kJ·mol－1，则ΔH1＝____kJ·mol－1。

(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。

①温度为470K时，图中P点____(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490K之前，甲醇产率随温度升高而增大，490K之后，甲醇产率随温度升高而减小的原因分别是____。

②一定能提高甲醇产率的措施是____。

A．增大压强　　 　　 B．升高温度　　 　　 C．选择合适催化剂　　 　　 D．加入大量催化剂

(3)如图为一定比例的CO2/H2，CO/H2、CO/CO2/H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。

①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是____(填“I”或“II”)。

Ⅰ．CO2 COCH3OH　　　　　 　　 II．COCO2CH3OH＋H2O

②490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，从热力学与动力学角度，并结合反应①、②分析原因____。

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甲醇是重要的化工原料，利用合成气（CO、H2、CO2）在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：

① CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝-49.58 kJ/mol　　 K1

② CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　　　　　　  ΔH2＝-90.77 kJ/mol　　 K2

③ CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　　　　  ΔH3　　  K3

（1）反应③的ΔH3＝________，化学平衡常数K3与K1、K2的代数关系是K3＝_____。

（2）要使反应②的速率和转化率都增大，需要改变的条件是___________。在5 MPa下，要提高反应②的转化率，可采取的措施有__________、_________（答两条）。

（3）若反应①在恒容密闭容器中进行，下列可以判断该反应达到平衡的是_______（填标号）。

A．v正(H2)＝v逆(CH3OH)　　　　　　  　　　 B．混合气压强不变

C．c(H2)与c(H2O)比值不变　　　　　　　　  D．混合气密度不变

（4）在一定温度和催化剂存在下，向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应①。当CO2的平衡转化率为50%时，产物甲醇的体积分数为________，该温度下，正反应的平衡常数K＝__________。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g)，其他条件不变时平衡_______移动（填“正向”“逆向”“不”）。

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