(14分)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为____________。
(2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图。
①b为电源的________(填“正极”或“负极”)。
②写出电极c发生的电极反应式:________、________________。
(3)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为_______,此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将________(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。
(4)已知:
若甲醇的燃烧热为ΔH3,试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)的ΔH,则ΔH=_____。
(5)利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如图所示,若用1 mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。
高三化学简答题极难题
(14分)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1)Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为____________。
(2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图。
①b为电源的________(填“正极”或“负极”)。
②写出电极c发生的电极反应式:________、________________。
(3)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为_______,此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将________(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。
(4)已知:
若甲醇的燃烧热为ΔH3,试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)的ΔH,则ΔH=_____。
(5)利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如图所示,若用1 mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
(1) Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为_________________________________。
(2) 固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2和H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如右图。
① b为电源的________(填“正极”或“负极”)。
② 写出电极c发生的电极反应式: __________ ______、 __________________ ______。
(3)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:
某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡时容器体积为2 L,且含有0.4 mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为________,此时向容器中再通入0.35 mol CO气体,则此平衡将________(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。
(4) 已知:
若甲醇的燃烧热为ΔH3,试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)+2H2(g) CH3OH(l)的ΔH,
则ΔH=______ ____。
(5)利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化 过程如下图所示,若用1 mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。
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二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。回答下列问题:
(1)Li4SiO4可用于富集CO2,原理是在500℃ ,低浓度CO2与Li4SiO4接触后反应生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生,700℃时反应的化学方程式为________。
(2)CO2加氢合成低碳烯烃的技术在节能减排等方面具有重要意义。以合成C2H4为例,该转化分为两步进行:
第一步:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.3kJ·mol-1
第二步,2COg(g)+4H2(g)=C2H4(g)+ 2H2O(g) △H=-210.5kJ·mol-1
①CO2氢合成乙烯的热化学方程式为_________。
②-定条件下的密闭容器中,总反应达到平衡,要提高CO2的转化率.可以采取的措施是______(填字母)。
A.减小压强 B.增大H2的浓度 C.加入适当催化剂 D.分离出H2O(g)
(3)由CO2和H2合成CH3OH 的反应如下:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H,在10L的恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生上述反应,测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
①上述反应的△H______(填“> “或“<”),判断理由是______。
②图中压强p1______(城“>”或“<”)p2。
③经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的9/10,若反应从开始到平衡所需的时间为5min,则0~5min内H2的反应速率v(H2)=_____________。
④N点时,该反应的平衡常数K=_______(计算结果保留2位小数)。
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(14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的ΔH 0 (填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。
当氨碳比=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为: 。
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为 。
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(14分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_________。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:_________ 。
(3)CO2和H2充人一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:
测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为 (填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为_________。
(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(工、Ⅱ,Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2。在O~15小时内,CH4的平均生成速率工、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_________(填序号)。
(5)以为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________________________________.
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:________________________________。
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实现“低碳经济”的一项重要课题就是研究如何将CO2转化为可利用的资源。因此,研究CO2 的综合利用对“低碳社会”的构述构建具有重要意义。
(1)一定条件下CO2可以和铁反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示:
①该反应的△H______0(填“<”、“=”或“>”)。
②下列措施,能使平衡时增大的是______(填序号)。
A.充入一定量的CO B.升高温度 C.使用催化剂
③一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO2和CO的物质的量浓度与时间的关系如图乙所示。该反应的平衡常数K=_____________。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图丙表示该反应过程中能量的变化。
①下列关于该反应的说法,正确的是______(填序号)。
A.△H<0,△S<0 B.△H>0,△S<0 C.△H>0,△S>0 D.△H<0,△S>0
②已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-143.0kJ•mol-1;
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ•mol-1。
写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式:________________________________。
③一种以甲醇为原料的燃料电池,使用合适的合金为电极,以氢氧化钠溶液、甲醇、氧气为原料,该电池负极的电极反应式为_______________________________。
(3)以CO2为原料还可以合成多种氮肥。
①工业上由CO2和NH3在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。起始以=5投料进行反应,达到化学平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为______________。
②将足量CO2通入饱和氨水中可制得碳铵(NH4HCO3)。已知室温下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kal(H2CO3)=4.3×10-7,则 0.lmol/LNH4HCO3 溶液呈_________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
⑴ Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是_______。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
⑵ Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生。写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式______________;该反应为_______(填“吸”或者“放”)热反应,原因是_____________________。
⑶ CO与H2在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在某2 L恒容密闭容器中分别充入1.2 mol CO和 1 mol H2,达到平衡测得有0.4 mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为_____________。
⑷ 在200℃并用钴做催化剂的条件下,CO与H2可合成C5H12(汽油的一种成分),可减少碳排放。反应中能量变化如下图所示,写出该反应的热化学方程式____________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
⑴ Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是_______。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
⑵ Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生。写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式 ;该反应为_______(填“吸”或者“放”)热反应,原因是 _____________。
⑶ CO与H2在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。对此反应进行如下研究:某温度下在某2 L恒容密闭容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2,达到平衡测得有0.4 mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为_______。
⑷ 在200℃并用钴做催化剂的条件下,CO与H2可合成C5H12(汽油的一种成分),可减少碳排放。反应中能量变化如下图所示,写出该反应的热化学方程式______________。
⑸ 如下图所示,利用缺铁氧化物[如Fe0.9O]可实现CO2的综合利用、构建低碳环保社会。请说明该转化的优点_____________________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
研究CO2、CO的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义,CO2、CO都可用于合成甲醇。
(1)CO2用于合成甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③科学家现正研发的以实现CO2转化为甲醇在常温常压下进行的装置如图所示,写出甲槽的电极反应式______________。
(2)CO用于合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生下面反应2生成甲醇,下列图像正确且说明可逆反应达到平衡状态的是 。(填序号)
(3)以CH4和H2O为原料,也可通过下列反应1和反应2来制备甲醇。
反应1:CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) ΔH= + 206.0 kJ·mol-1
反应2:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ·mol-1
①CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________。
②已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L密闭容器中发生反应1,6min达到平衡(如图),此时CH4的转化率为________________。根据右图分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡向__________方向移动(填“正反应”或“逆反应”),采取的措施可能是_____________________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图A所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图B所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>” 或“<”)。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。当氨碳比=3,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为 。
②用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极反应的方程式为 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析