CO2是一种廉价的碳资源,资源化利用CO2具有重要的工业与环境意义。
(1)下列物质理论上可以作为CO2捕获剂的是____(填序号)。
A.NH4Cl溶液 B.(NH4)2CO3溶液 C.氨水 D.稀H2SO4
(2)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为碳减排提供了一个新途径。该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。
该转化过程①中会____能量(填“吸收”或“释放”);CO2分解反应的热化学方程式为______,实现该反应的能量转化方式是________。
(3)O2辅助的Al-CO2电池能有效利用CO2,且电池反应产物Al2(C2O4)。是重要的化工原料,工作原理如图所示。若正极上CO2还原生成C2O,则正极的反应式为___;电路中转移1 mol电子,需消耗CO2_____L(标准状况)。
高二化学原理综合题中等难度题
CO2是一种廉价的碳资源,资源化利用CO2具有重要的工业与环境意义。
(1)下列物质理论上可以作为CO2捕获剂的是____(填序号)。
A.NH4Cl溶液 B.(NH4)2CO3溶液 C.氨水 D.稀H2SO4
(2)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为碳减排提供了一个新途径。该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。
该转化过程①中会____能量(填“吸收”或“释放”);CO2分解反应的热化学方程式为______,实现该反应的能量转化方式是________。
(3)O2辅助的Al-CO2电池能有效利用CO2,且电池反应产物Al2(C2O4)。是重要的化工原料,工作原理如图所示。若正极上CO2还原生成C2O,则正极的反应式为___;电路中转移1 mol电子,需消耗CO2_____L(标准状况)。
高二化学原理综合题中等难度题查看答案及解析
CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为__(写离子符号);若所得溶液c(HCO3−):c(CO32−)=2:1,溶液pH=__。(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
键能/kJ·mol−1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=__。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是__(填“A”或“B”)。
(3)向2L密闭容器中加入2molCO2、6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3mol H-H键断裂
②产物甲醇可以用作燃料电池,碱性条件下的甲醇(CH3OH)燃料电池负极反应式:__。
高二化学计算题中等难度题查看答案及解析
CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题。
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为_______(写离子符号);若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,溶液pH=______。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g) (2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的△H=___________。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是____________(填“A”或“B”)
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如下图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_______________。
(3)O2辅助的A1-CO2电池工作原理如上图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的正极反应式:6O2+6e-=6O2- 6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2
反应过程中O2的作用是_______________。该电池的总反应式:_________________。
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CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。常温下,若所得溶液pH=13,CO2主要转化为________(写离子符号);若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=__________。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(2)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=________________mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol·L-1时,溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=__________________。
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为________mol·L-1,此时溶液中c(CrO42-)等于__________mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。
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CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为___________(写离子符号);若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1,溶液pH=___________。(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
键能/kJ·mol−1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=______。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是____(填“A” 或“B ”)。
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CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=___。
(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
键能/kJ·mol−1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=___。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___(填“A”或“B”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是___。
(3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的正极反应式:6O2+6e−=6O2− 6CO2+6O2−=3C2O42−+6O2
反应过程中O2的作用是___。该电池的总反应式:___。
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CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+ CO2(g)2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
键能/kJ·mol−1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=_________。分别在v L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” 或“B ”)。
(2)CO2可以被NaOH溶液捕获。
①若所得溶液pH=13,CO2主要转化为_______(写离子符号);若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1,溶液pH=___________。(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)
②当2molCO2通入3molNaOH被吸收时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)________。
a.c(Na+)+c(H+)=c(CO32−)+c(HCO3-)+c(OH-)
b.c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32−)> c(OH-)>c(H+)
c.3c(Na+)=2[c(CO32−)+c(HCO3-) +c(H2CO3)]
(3)CO2辅助的CO—O2燃料电池,工作原理如图所示,固体介质中CO32— 可定向移动。电池的负极反应式:________________________________电池工作时需向某电极通入CO2以触发反应,该电极为_____________(填“甲”或“乙”)
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CO2是一种廉价的碳资源,CO2及碳的其他化合物综合利用具有重要意义
回答下列问题:
(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气:CH4(g)+C02(g) 2CO(g)+2H2(g)ΔH=+120kJ·mol-1有利于提高CH4平衡转化率的条件是_______(填标号)
A高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)以甲烷为燃料的新型燃料电池,目前已得到了广泛的研究,如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:
电池的负极是_______(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为____________________________
(3)CO2可以被NaOH溶液捕获,若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,溶液pH=__________(室温下,H2CO3的K1=4×10-7,,K2=5×10-11) 0.1mol/L NaHCO3溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序为_____________________________________
(4)已知25oC,H2SO3的Ka1=1.3×10-2Ka2=6.2×10-8,将SO2通入氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7mol/L时,溶液中 的c(SO32-)/c(HSO3-)=________________
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黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有重要意义。
(1)工业上锻烧黄铁矿可制取SO2。己知下列热化学方程式
4FeS2(s)+l102(g)=2Fe203(s)+8S02(g)△H=akJ/mol
S(s)+02(g)=S02(g) △H=bkJ/mol
Fe(s)+2S(s)=FeS2(s) △H=ckJ/mol
则 4Fe(s)+302(g)=2Fe203(s) △H=_______kJ/mol
(2)—种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图I所示。
①写出如图中Fe3+与FeS2反应的离子方程式:_____________________。
②硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO42-,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是______________。
(3)控制Fe2+的浓度,溶液体积和通入O2的速率一定,图II所示为改变其他条件时Fe2+被氧化的转化率,随时间的变化。
① 加入NaNO2发生反应:2H++3NO2-=NO3-+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为______mol。
② 加入NaNO2、KI发生反应:4H++2NO2-+2I-=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2+转化率的原因:______________。
(4)为研究FeS2作电极时的放电规律,以FeS2作阳极进行电解,由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压(U)的关系如图III所示。
① 写出t1至t2间FeS2所发生的电极反应式:__________。
②当电压的值介于3U~4U之间,FeS2放电所得主要粒子为___________。
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有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径,发展“碳一化学”,开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料,经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程:
(1)以CO和CO2分别与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇(CH3OH)。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示)____________;
(2)下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下,0.5molCO2和1.5molH2反应得到甲醇蒸气,产率达80%时的能量变化示意图。
①写出该反应的热化学方程式:_____________________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________________。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中气体密度不变
(3)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式:负极______。
(4)“催化还原”反应制乙二醇(HOCH2-CH2OH)原理如下:
CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g) △H=-34kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件,某科研小组进行了多方面研究,下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况,则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。
(5)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸。H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________;草酸氢钾溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-,HC2O4-H++C2O42-和___________;一定温度下,往CaC2O4饱和溶液[已知Ksp(CaC2O4=2.3×10-9)]中加入少量CaCl2固体,c(Ca2+)将_________,CaC2O4的溶解度将____________。(填“增大”“减小”或“不变”)
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