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        1. 資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品。
          (1)有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H="-76.0" kJ·mol一1
          ①上述反應(yīng)中每生成1 mol Fe3O4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。
          ②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1,則反應(yīng):3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
          (2)在一定條件下,二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)如下:CO2(g)+4 H2 (g)  C H4 (g)+2 H2O(g),向一容積為2 L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為CO2 0.2 mol·L1,H2 0.8 mol·L1,CH40.8 mol·L1,H2O1.6 mol·L1。則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為________。300 ℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________________。200℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8,則該反應(yīng)的△H_____(填“>’’或“<”)O。
          (3)華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法,可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時(shí)CO2零排放,其基本原理如
          圖所示:

          ①上述生產(chǎn)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化方式是____________________。
          ②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時(shí)進(jìn)行,碳酸鈣先分解為CaO和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為___________________。

          (1)①2;②+18.7 kJ·mol-1(2)80%;25;<
          (3)①太陽(yáng)能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;②2CO32--4e=2CO2↑+O2

          解析試題分析:(1)①由6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)知,反應(yīng)方程式FeO中鐵元素化合價(jià)+2升至Fe3O4中+,CO2由+4降至C中碳元素的0價(jià),每生成1molC轉(zhuǎn)移電子4mol,生成Fe3O4 2mol ,則生成1 mol Fe3O4轉(zhuǎn)移電子2mol;②反應(yīng)1:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s),△H1="-76.0" kJ/mol;反應(yīng)2:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g),△H2="+113.4" kJ/mol,根據(jù)蓋斯定理△H=(△H1+△H2)=(-76.0+113.4)="+18.7" kJ/mol(2)2 L的恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH4濃度為0.8 mol/L,CO2濃度為0.2 mol/L,由題意知CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),反應(yīng)的CO2與生成的CH4的物質(zhì)量相等,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為==80%;300 ℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K==25;由題意知300 ℃時(shí),K=25,200℃時(shí),K=64.8,對(duì)正反應(yīng)為吸熱的可逆反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)的程度增大,K增大,對(duì)正反應(yīng)為放熱的可逆反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)的程度減小,K減小,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0(3)由圖知,是用吸收的太陽(yáng)能和電源電能進(jìn)行反應(yīng)能量的來(lái)源,故太陽(yáng)能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;電解反應(yīng)中陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),由圖知反應(yīng)產(chǎn)物為O2,又電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,故反應(yīng)方程式:2CO32--4e=2CO2↑+O2↑。
          考點(diǎn):電子守恒;蓋斯定理的計(jì)算;反應(yīng)平衡常數(shù)的計(jì)算;反應(yīng)熱與焓變;電解原理

          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:填空題

          氨是氮循環(huán)過(guò)程中的重要物質(zhì),氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
          (1)根據(jù)圖1提供的信息,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                      ,在圖1中曲線       (填“a”或“b”)表示加入鐵觸媒的能量變化曲線。 

          (2)在恒容容器中,下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是    。 
          A.3v(H2)=2v(NH3)
          B.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol N2的同時(shí)生成2n mol NH3
          C.混合氣體的密度不再改變
          D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
          (3)一定溫度下,向2 L密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2,保持體積不變,0.5 min后達(dá)到平衡,測(cè)得容器中有0.4 mol NH3,則平均反應(yīng)速率v(N2)=      ,該溫度下的平衡常數(shù)K=       。若升高溫度,K值變化    (填“增大”、“減小”或“不變”)。 
          (4)為了尋找合成NH3的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。

          實(shí)驗(yàn)編號(hào)
           
          T(℃)
           
          n(N2)/n(H2)
           
          p(MPa)
           

           
          450
           
          1/3
           
          1
           

           
            
           
            
           
          10
           

           
          480
           
            
           
          10
           
           
          A.請(qǐng)?jiān)谏媳砜崭裰刑钊胧S嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)。
          B.根據(jù)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的特點(diǎn),在給出的坐標(biāo)圖2中,畫出其在1 MPa和10 MPa條件下H2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢(shì)曲線示意圖,并標(biāo)明各條曲線的壓強(qiáng)。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol1。該反應(yīng)可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃時(shí),分別將0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

          實(shí)驗(yàn)
          編號(hào)
          溫度
          時(shí)間/min
          0
          10
          20
          40
          50
          1
          130 ℃
          n(CH4)/mol
          0.50
          0.35
          0.25
          0.10
          0.10
          2
          180 ℃
          n(CH4)/mol
          0.50
          0.30
          0.18
           
          0.15
           
          (1)開展實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的目的是______________________________。
          (2)180 ℃時(shí),反應(yīng)到40 min,體系________(填“是”或“否”)達(dá)到平衡狀態(tài),理由是__________________________;
          CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為________。
          (3)已知130 ℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為6.4,試計(jì)算a的值。(寫出計(jì)算過(guò)程)
          (4)一定條件下,反應(yīng)時(shí)間t與轉(zhuǎn)化率α(NO2)的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D像中畫出180 ℃時(shí),壓強(qiáng)為p2(設(shè)壓強(qiáng)p2>p1)的變化曲線,并做必要的標(biāo)注。

          (5)根據(jù)已知求算:ΔH2=________。
          CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol1
          CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下:

          某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石(主要成分BaSO4)對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。查表得BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)  △H1=+ 571.2 kJ·mol-1    ①
          BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s)  △H2=+ 226.2 kJ·mol-1    ②
          (1)氣體用過(guò)量NaOH溶液吸收得到硫化鈉。一定濃度的硫化鈉溶液因向空氣中釋放臭味而稱為“臭堿”,下列對(duì)這一現(xiàn)象的解釋你認(rèn)為最合理的是        (填序號(hào))
          A.硫化鈉在水溶液中水解生成了NaOH和H2S氣體
          B.硫化鈉溶液因吸收空氣中的氧氣被氧化生成了NaOH,同時(shí)生成有臭味的氣體
          C.硫化鈉溶液水解的過(guò)程中因吸收空氣中的CO2而放出H2S氣體
          (2)向同物質(zhì)的量濃度BaCl2和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成     沉淀,當(dāng)         時(shí),開始生成第二種沉淀,隨著AgNO3溶液的進(jìn)一步滴加,此時(shí)生成的沉淀以     為主,且會(huì)          (填變大、變小、始終不變)。[已知Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
          (3)反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H=         kJ·mol-1。
          (4)實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過(guò)量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是                 

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          銅單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研中有重要作用。
          (1)已知:2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H=-292kJ·mol-1
          2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
          請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)方程式:                                                                  
          (2)現(xiàn)用氯化銅晶體(CuCl2·2H2O,含氯化亞鐵雜質(zhì))制取純凈的CuCl2·2H2O。先將其制成水溶液,后按如圖步驟進(jìn)行提純:

          已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見下表

          金屬離子
          Fe3+
          Fe2+[來(lái)源:學(xué)&科&
          Cu2+
          氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH
          1.9
          7.0
          4.7
          氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH
          3.2
          9.0
          6.7
           
          請(qǐng)回答下列問題:
          ①現(xiàn)有氧化劑NaClO、H2O2、KMnO4,X加哪種好,為什么?
                    ;該反應(yīng)的離子方程式為                        。
          ②溶液II中除Cu2+外,還有     金屬離子,如何檢驗(yàn)其存在             。
          ③物質(zhì)Y不能為下列的           
          a.CuO  b.Cu(OH)2  c.CuCO3  d.Cu2(OH)2CO3    e.CaO   f.NaOH
          ④若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣,產(chǎn)生的現(xiàn)象是              。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          2013年霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。
          (1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO (g)2CO2 (g) +N2 (g)在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如圖所示。據(jù)此判斷:

          ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為   。
          ②該反應(yīng)的ΔH   0(選填“>”、“<”)。
          ③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化     學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在圖中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線。
          (2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
          ① 煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污
          染。
          CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) =-867kJ·mol1
          2NO2(g)  N2O4(g)                    =-56.9kJ·mol1
          寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式   。
          ②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可  達(dá)到低碳排放的目的。下圖是通過(guò)光電轉(zhuǎn)化原理以廉價(jià)原料制備新產(chǎn)品的示意圖。寫出上述光電轉(zhuǎn)化過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)方程式                     。催化劑a、b之間連接導(dǎo)線上電子流動(dòng)方向是        (填a→b或b→a) 。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)解決下列問題
          (1)某溫度下純水中c (H+) = 2.0×10-7 mol·L-1,則此純水中的c (OH-) =           
          (2)將某CH3COOH溶液稀釋10倍,則稀釋后的溶液中c(H+       原來(lái)的十分之一(填“大于”、“小于”或“等于”)。
          (3)0.1 mol·L-1的下列溶液①HCl、②CH3COOH、③CH3COONa、④FeCl3、⑤NaOH,其中pH最大的是                (填序號(hào));實(shí)驗(yàn)室配制的氯化鐵溶液顯弱酸性的原因:                                                        (用離子方程式表示)。
          (4)一定條件下22g二氧化碳?xì)怏w與足量氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)甲醇(CH3OH)和水蒸氣時(shí),放出247.5kJ熱量,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                                。

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          “溫室效應(yīng)”是哥本哈根氣候變化大會(huì)研究的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑。
          (1)下列措施中,有利于降低大氣中CO2濃度的有         (填字母)。
          A.采用節(jié)能技術(shù),減少化石燃料的用量
          B.鼓勵(lì)乘坐公交車出行,倡導(dǎo)低碳生活
          C.利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源替代化石燃料
          (2)一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如:
          2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)    △Hl="+1411.0" kJ/mol
          2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)   △H2="+1366.8" kJ/mol
          則由乙烯水化制乙醇的熱化學(xué)方程式是               。
          (3)在一定條件下,6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。

          溫度(K)
          CO2轉(zhuǎn)化率(%)
          n(H2)/n(CO2
          500
          600
          700
          800
          1.5
          45
          33
          20
          12
          2
          60
          43
          28
          15
          3
          83
          62
          37
          22
           
          根據(jù)上表中數(shù)據(jù)分析:
          ①溫度一定時(shí),提高氫碳比[],CO2的轉(zhuǎn)化率        (填“增大”“減小”或“不變”)。
          ②該反應(yīng)的正反應(yīng)為        (填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。
          (4)下圖是乙醇燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖,則b處通入的是       (填“乙醇”或“氧氣”),a處發(fā)生的電極反應(yīng)是         

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

          霧霾已經(jīng)嚴(yán)重影響我們的生存環(huán)境;鹆Πl(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。

          圖22-1                  圖22-2                     圖22-3
          (1)利用甲烷催化還原NOx
          ①CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)  △H1=-574kJ?mol-1 
          ②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)  △H2=-1160kJ?mol-1
          甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                   。
          (2)將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:
          CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)  △H3
          ①取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線(見圖22-1),則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3       0(填“>”、“<”或“=”)。
          ②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖22-2所示。
          下列說(shuō)法正確的是    (填字母代號(hào))。

          A.第10min后,向該容器中再充入1molCO2和3molH2,則再次達(dá)到平衡時(shí)c(CH3OH) ="1.5" mol/L
          B.達(dá)到平衡時(shí),氫氣的轉(zhuǎn)化率為0.75
          C.0~10分鐘內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為0.075mol/(L?min)
          D.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為3/16
          E.升高溫度將使n(CH3OH)/n(CO2)增大
          (3)某種脫硫工藝中將煙氣經(jīng)處理后,與一定量的氨氣、空氣反應(yīng),生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。設(shè)煙氣中的SO2、NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程為              
          (4)電化學(xué)降解NO3- 的原理如題22-3圖所示。
          ①電源正極為       (填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為                     。
          ②若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了1mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m-△m)為     g。

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