题目内容

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：   
____C+____K2Cr2O7+ ____ → _____CO2↑+_____K2SO4 + ____ Cr2(SO4)3+____H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g） △H1＝－116 kJ·mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是_________；
A．随时将CH3OH与反应混合物分离   
B．降低反应温度
C．增大体系压强                         
D．使用高效催化剂
②已知：  
△H2＝－283 kJ·mol-1   
△H3＝－242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为 ___________  ；
③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。

请回答：
ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是____________。
ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下 CO（g）+2H2（g）   CH3OH（g）的平衡常数K =___________ 。
（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10－9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10－5 mol/L ，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为___________。
（1）①3  ；2  ；8 H2SO4  ；3 ； 2  ；2  ；8 
②“略”
（2）①CD ； ② CH3OH（g）+3/2O2（g） ＝ CO2（g）+ 2H2O（g）△H＝－651kJ·mol-1
③ⅰ）270℃；ⅱ） 4
（3）2×10-4 mol/L
练习册系列答案
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欧盟原定于2012年1月I日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暧，研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．请运用相关知识研究碳及其化合物的性质．
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
 
C+
 
K2Cr2O7+
 
-
 
CO2↑+
 
K2SO4+
 
Cr2（SO4）3+
 
H2O
①完成并配平上述化学方程式②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目．
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO．
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式
 
；
②由MgO可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为
 
；
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（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将C02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取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的△H
 
0（填“＞”“＜”或“=”）．
③在同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ
 
KⅡ （填“＞”“＜”或“=”）
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫．请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质．
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
 
C+
 
K2Cr2O7+
 
 
→
 
CO2↑+
 
K2SO4+
 
Cr2（SO4）3+
 
H2O
请完成并配平上述化学方程式．
（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产．工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-116kJ?mol-1
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是
 
；
A、随时将CH3OH与反应混合物分离
B、降低反应温度
C、增大体系压强
D、使用高效催化剂
②已知：CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H2=-283 kJ?mol-1H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H3=-242 kJ?mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为
 
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③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律．如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系．
请回答：
ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是
 
；
ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） 的平衡常数K=
 
．
（3）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
 
．

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：

__C+__K2Cr2O7+__      →__CO2↑+ __K2SO4 + __Cr2(SO4)3+__H2O

请完成并配平上述化学方程式。

（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）  △H1＝－116 kJ·mol-1

①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是  _______；

A．随时将CH3OH与反应混合物分离       B．降低反应温度

C．增大体系压强                       D．使用高效催化剂

②已知： △H2＝－283 kJ·mol-1

 △H3＝－242 kJ·mol-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为          ；

③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答:

ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是                   

ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+ 2H2（g）  CH3OH（g）的平衡常数K =              。

 

欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暧，研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质)，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：

___C+___K2Cr2O7+___—___CO2↑+ ___K2SO4+ ___Cr2(SO4)3+___H2O

①完成并配平上述化学方程式。

②在上述方程式上标出该反应电子转移的方向与数目。

（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。

①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式________

②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为_____________________。

（3）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)（g）CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH

①该反应的平衡常数表达式为K_______。

②取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的 ΔH_____0 (填 “>”、“<”或“ =” )。

③在同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线 I、II对应的平衡常数大小关系为KI_______KII (填“>”、“<”或“ = ”)。

 

(12分)欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质

(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：(系数按顺序填在答题卷上)

___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O 

(2)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

             物质

      n/mol

T/℃

活性炭

NO

E

F

初始

2.030

0.100

0

0

T1

2.000

0.040

0.030

0.030

T2

2.005

0.050

0.025

0.025

①请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式                   。

②根据上述信息判断，温度T1和T2的关系是（填序号）           。

a．T1＞T2            b．T1＜T2        c．无法比较

(3)CO2经常用氢氧化钠来吸收，现有0.4molCO2，若用200ml  3mol/LNaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                           

(4)CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质， CO 为阳极燃气，空气与 CO2 的混和气为阴极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其阳极反应式:2CO + 2CO32－ =4CO2 +4e－ 则 阴极反应式：               ，电池总反应式：                      。