题目内容

最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:

⑴在合成塔中,若有4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应,可放出4947 kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式____________________________;下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________.

A.升高温度                    B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离        D.再充入1mol CO2和3mol H2

   ⑵在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。

   已知该反应的阳极反应为:4OH4e=O2↑+2H2O

   则阴极反应为:                                     

⑶常温下,0.1 mol·L1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)       c(CO32) (填“>”、“=”或“<”),原因是                                       

(用离子方程式和必要的文字说明)。

⑷某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,他查得CaCO3、BaCO3的溶度积(Ksp)分别为4.96×109、2.58×109。应该选用的试剂是        

⑴CO2(g)+3H2(g) =CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47kJ•mol-1(2分) C、D (2分)

⑵2CO2+4e+2H2O=2CO+4OH(2分)

⑶> (1分) 因为既存在 HCO3CO32+H+ 也存在HCO3+H2OH2CO3+OH

而HCO3的水解程度大于电离程度  (1分)

⑷Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液) (2分)

练习册系列答案
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(2009?广东模拟)通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%,当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应.为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.
(1)目前,用超临界CO2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作致冷剂已成为一种趋势,这一做法对环境的积极意义在于
保护臭氧层
保护臭氧层

(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.“绿色自由”构想技术流程如下:

①分解池中反应的化学方程式为
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O

②在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出4947kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol

(3)小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,他查得CaCO3、BaCO3的溶度积(Ksp)分别为4.96×10-9、2.58×10-11
小李应该选用的试剂是
Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)
Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)
,实验时测定的数据除空气的体积外,还需要测定
实验时的温度、压强、沉淀的质量
实验时的温度、压强、沉淀的质量
(2011?广东模拟)为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.“绿色自由”构想技术流程如下:

(1)在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,可放出4947kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol

(2)以甲醇为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2,负极通入甲醇,在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳.该电池负极发生的反应是:
CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
则正极发生的反应是
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
;放电时,H+移向电池的
(填“正”或“负”)极.
(3)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol?L-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K=
4.2×10-7mol?L-1
4.2×10-7mol?L-1
.(已知:10-5.6=2.5×10-6
(4)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3
c(CO32-) (填“>”、“=”或“<”),原因是
溶液存在平衡HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,而HCO3-的水解程度大于电离程度
溶液存在平衡HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-,而HCO3-的水解程度大于电离程度
(用离子方程式和必要的文字说明).
(5)小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,他查得CaCO3、BaCO3的溶度积(Ksp)分别为4.96×10-9、2.58×10-9.小李应该选用的试剂是
Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)
Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)
《联合国气候变化框架公约》是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放,以应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约.各国科学家们也加强了对CO2创新利用的研究.最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把  二氧化碳从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇等.“绿色自由”构想技术流程如下:

Ⅰ.二氧化碳的吸收
(1)上述流程中“循环”的意义为
提供碳酸钾的利用率
提供碳酸钾的利用率

(2)吸收池中不用饱和碳酸钠溶液代替饱和碳酸钾溶液可能的原因是
相同条件下,在水中溶解度碳酸钾大于碳酸钠
相同条件下,在水中溶解度碳酸钾大于碳酸钠
.(已知:碳酸钾、碳酸钠的价格分别为:5200元/吨、2300元/吨.)
Ⅱ.二氧化碳的利用
(1)2009年我国二氧化碳排放总量约为6.6×109吨,若采用上述流程将二氧化碳转化成甲醇(假设CO2的吸收率为80%,转化率为90%),通过计算确定理论上可制得甲醇多少吨?
(2)工业上常将甲醇加入汽油,制成利于改善城市环境的甲醇汽油.
已知常温下甲醇、汽油及一氧化碳的燃烧热如下:
物质 甲醇 汽油(C8H8 一氧化碳
燃烧热/kJ?mol-l 725 5518 283
1mol等物质的量的甲醇、汽油(C8H18)混合的燃料,在一定量的氧气中燃烧,放出热量2980kJ,则反应中生成CO
0.5
0.5
 mol.
通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%,当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应.为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究.
(1)目前,用超临界CO2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作致冷剂已成为一种趋势,这一做法对环境的积极意义在于
保护臭氧层
保护臭氧层

(2)利用二氧化碳制造全降解塑料,可以缓解温室效应.已知过氧键(-O-O-)不稳定,请写出环氧乙烷与CO2通过加聚制造全降解塑料的化学方程式:

(3)CCTV《科技博览》报道:2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳(CO2n.下列相关说法合理的是
A
A

A.聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B.聚二氧化碳塑料与干冰互为同分异构体
C.聚二氧化碳塑料与干冰都是纯净物
D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染
(4)最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.“绿色自由”构想技术流程如下:

①分解池中反应的化学方程式为
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O

②在合成塔中,若有4.4kgCO2与足量H2恰好完全反应,可放出4947kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程
CO2(g)+3H2(g)
催化剂
.
高温高压
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)
催化剂
.
高温高压
CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ?mol-1

(5)小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,为了提高测量的精确度,小李应该选用的试剂为
B或D
B或D
(填序号).
A.Ca(OH)2      B.Ba(OH)2       C.BaCl2      D. BaCl2和NaOH.

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