捕集、利用CO2是人类可持续发展的重要战略之一。（1）用太阳能工艺捕获CO2可得炭黑，其流...

捕集、利用CO2是人类可持续发展的重要战略之一。

（1）用太阳能工艺捕获CO2可得炭黑，其流程如图所示：

①捕获1molCO2转移电子的物质的量是_________。

②过程2反应的化学方程式是__________。

（2）将CO2催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)

按投料比n(CO2) : n(H2)＝1:3将CO2与H2充入密闭容器，在0.1MPa时，测得平衡时四种气态物质，其温度(T)与物质的量(n)的关系如图所示。

①正反应的焓变△H_______0 。

②提高CO2的转化率，可采用的方法是_______。

A.减小n(CO2)与n(H2)的投料比

B．改变催化剂

C．缩小容器体积

③图中表示乙烯的曲线是_______。

（3）以NH3与CO2为原料，合成尿素[化学式：CO(NH2)2]：

反应如下：①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)　　 △H＝－159.5kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　　 △H＝＋116.5kJ/mol

③H2O(l)＝H2O(g)　　 △H＝＋44.0kJ/mol

CO2与NH3形成液态水时，合成尿素的热化学方程式是_______________；

（2）电解CO2可制得多种燃料：下图是在酸性电解质溶液中，以惰性材料做电极，将CO2转化为丙烯的原理模型。

①太阳能电池的负极是_________。

②生成丙烯的电极反应式是__________。

高二化学填空题困难题查看答案及解析

捕集、利用CO2是人类可持续发展的重要战略之一。

（1）用太阳能工艺捕获CO2可得炭黑，其流程如图所示:

①捕获1mo1CO2转移电子的物质的量是_________。

②过程2反应的化学方程式是________。

（2）将CO2催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)，按投料比n(CO2):n(H2)=1:3将CO2与H2充入密闭容器，在0.1MPa时，测得平衡时四种气态物质，其温度(T)与物质的量(n)的关系如图所示。

①正反应的焓变△H_________0。

②提高CO2的转化率，可采用的方法是______。

a.增大n(CO2)与n(H2)的投料比

b.改变催化剂

c.缩小容器体积

③图中表示水的曲线是_____。

（3）电解CO2可制得多种燃料：下图是在酸性电解质溶液中，以惰性材料做电极将CO2转化为丙烯的原理模型。

①太阳能电池的正极是________。

②生成丙烯的电极反应式是___________。

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我国政府承诺，到2020年，单位GDP CO2排放量比2005年下降40%－45%。请回答下列问题：

(1)利用太阳能工艺可将Fe3O4转化为FeO，然后利用FeO捕获CO2可得炭黑，其流程如上图所示。该循环中Fe3O4可视为_______（填“催化剂”、“中间产物”），过程2捕获1mo1CO2转移电子的物质的量是_______mol。

(2)以CO2和NH3为原料合成尿素[CO(NH2)2]，反应如下:

2NH3(g)＋CO2(g)＝H2NCOONH4(s)　　　　　　　　　　 ΔH＝－1595kJ·mol－1

H2NCOONH4 (s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　　　　　　　　 ΔH＝＋1165kJ·mol－1

H2O(l)＝H2O(g)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ΔH＝＋44.0kJ·mol－1

CO2(g)与NH3(g)合成尿素和液态水的热化学方程式_______________________；

(3)CH4-CO2催化重整可以得到燃料CO和H2。一定条件下在恒容的密闭容器中发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)能够说明上述反应已达到平衡状态的是______ （填字母序号）。

A．CO2和CH4的浓度相等

B．v正(CO2)＝2v逆(CO)

C．每断裂4molC—H键的同时，断裂2molH—H键

D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

E．容器中混合气体的密度保持不变

(4)CO2是一种温室气体，但其本身无毒，处理废气时常将一些有毒物质转化为CO2。一定温度下，在三个容积均为2.0 L的密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)

不同温度下，容器中各物质起始和平衡时的物质的量如下表所示：

下列说法正确的是___________

A．该反应的正反应为吸热反应

B．50℃时，若起始时向甲中充入0.1 mol N2和0.2 mol CO2，则达平衡时N2的转化率为40%

C．100℃时，若起始时向乙中充入的NO、CO、N2和CO2均为0.40 mol，则此时v正＞v逆

D．达到平衡时，丙中CO2的体积分数比乙中的小

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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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太阳能的开发与利用是能源领域的一个重要研究方向，由CO2制取C的太阳能工艺如图所示，下列有关说法正确的是（　　　　 ）

A. 分解1molFe3O4转移电子数为2NA

B. 根据盖斯定律可知，△H1+△H2=0

C. FeO在CO2转化为C的过程中的作用是催化剂

D. 该工艺是将太阳能转化为电能

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太阳能的开发与利用是能源领域的一个重要研究方向，由CO2制取C的太阳能工艺如图所示，下列有关说法正确的是（　　　　 ）

A. 分解1molFe3O4转移电子数为2NA

B. 根据盖斯定律可知，△H1+△H2=0

C. FeO在CO2转化为C的过程中的作用是催化剂

D. 该工艺是将太阳能转化为电能

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化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关，下列有关说法不正确的是(　　 )

A.可回收的易拉罐中含金属铝，可通过电解熔融氯化铝制取

B.侯氏制碱法工艺流程中利用了物质溶解度的差异

C.废旧电池中含有镍、镉等重金属，不能用填埋法处理

D.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法

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稀土是一种重要的战略资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈等稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼工艺流程如下：

已知：铈的常见化合价为＋3、＋4。焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4。四价铈不易进入溶液，而三价稀土元素易进入溶液；

酸浸II中发生反应：

9CeO2＋3CeF4＋45HCl＋3H3BO3=Ce（BF4）3↓＋11CeCl3＋6Cl2↑＋27H2O；c（Ce3＋）≤10－5 mol/L 时，完全沉淀。

请回答下列问题：

（1）①焙烧时先要将氟碳C矿粉碎，目的是 ___________。

②焙烧后产生的CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2（1－x）＋xO2↑的循环。写出CeO2消除CO尾气的化学方程式：________。

（2）在酸浸I中用盐酸浸出时，有少量铈进入滤液，且产生黄绿色气体。 少量铈由CeO2进入稀土溶液发生反应的离子方程式是_______。

（3）向Ce（BF4）3中加入KCl溶液的目的是_________。

（4）操作I的名称为_________，在实验室中进行操作II时所需要的硅酸盐仪器有_______。

（5）“操作I”后，向溶液中加入NaOH溶液来调节溶液的pH，以获得Ce（OH）3沉淀，常温下加入NaOH调节溶液的 pH应大于______即可认为Ce3＋已完全沉淀。{已知：Ksp[Ce（OH）3]＝1.0 ×10－20}

（6）取上述流程中得到的Ce（OH）4产品5.00g，加酸溶解后，向其中加入含0.033 00 mol FeSO4的FeSO4溶液使Ce4＋全部被还原成Ce3＋，再用0.100 0mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点时，平均消耗20.00 mL标准溶液。则该产品中Ce（OH）4的质量分数为______（保留2位小数，已知氧化性：Ce4＋ >KMnO4；Ce（OH）4 的相对分子质量为208）

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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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