题目内容

“节能减排”，减少全球温室气体排放，意义十分重大。二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用溶液喷淋“捕捉”空气中的。
（1）使用过量溶液吸收，反应的离子方程式为________；若含有3molNaOH的溶液“捕捉”了22．4L气体（标准状况），则所得溶液中钠与碳元素的物料守恒关系式为__________（用离子浓度的关系式表示）。
（2）①以和为原料可合成化肥尿素[]。已知：
   ①
 ②
  ③
试写出和合成尿素和液态水的热化学方程式__________。
②通过反应可转化为，在催化剂作用下CO和反应生成甲醇：某容积可变的密闭容器中充有10molCO与20mol，CO的平衡转化率（a）与温度、压强的关系如下图所示。

A．若A点表示在某时刻达到的平衡状态，此时容器的容积为VL，则该温度下的平衡常数K=__________；平衡状态B点时容器的容积_______VL。（填“大于”、“小于”或“等于”）
B．若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间_______（填“>”、“<”或“=”）
C．在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是________（写出一种即可）。
（1）CO2 + OH-=HCO3-   c(Na+)=3[c(CO32—)+ c(HCO3—)+c(H2CO3)]
（2）①2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=—130.98KJ/mol；②a、0.01v2(mol.L-1)2 小于
b、>  c、加压、降温或分离出甲醇

试题分析：（1）使用过量NaOH溶液吸收CO2生成碳酸氢钠，反应的离子方程式为CO2 + OH-=HCO3-
3molNaOH的溶液“捕捉”了1mol CO2气体，根据质量守恒定律钠是碳的3倍，所得溶液为碳酸钠和氢氧化钠的混合物，碳酸钠水解，溶液中含碳微粒有碳酸根、碳酸氢根和碳酸分子。钠与碳元素的物料守恒关系式为c(Na+)=3[c(CO32—)+ c(HCO3—)+c(H2CO3)]；（2）①根据盖斯定律：①+②—③得NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=—130.98KJ/mol；②a：A点对应的α=0.5，CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
起始（mol）  10          20             0
转化（mol）  5          10              5 
平衡（mol）  5            10              5
则K= C(CH3OH)/ C2(H2)C(CO)，容器的体积为VL,代入数据计算得K=0.01v2(mol.L-1)2；B点与A点温度相同，B点压强大于A点，所以平衡状态B点时容器的容积VB小于VL；b、C点温度高于A点，温度越高反应速率越快，达平衡的时间越短，所以若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA>tB；C．在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率，根据平衡移动原理，可采取的措施是加压、降温或分离出甲醇。
练习册系列答案
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利用太阳能分解水生成的氢气，在催化剂作用下氢气与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10 mol水消耗的能量是          kJ。
（2）液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为                                                                    。
（3） 在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，反应式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300 ℃)：

①可逆反应的平衡常数表达式K＝                
②下列说法正确的是            
A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇
的平均速率为v(CH3OH)＝mol·L－1·min－1
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C．该反应为放热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
③在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为                  ；
（4） 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，总反应式为
2CH3OH + 3O2＝2CO2＋4H2O，则正极的反应式为                             ；
负极的反应式为                                                          。
(15分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
I．已知：Fe2O3(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g) △H=akJ·mol-1
CO(g)+1／2O2(g)= CO2(g) △H=bkJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=ckJ·mol-1
则反应：4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)的焓变△H=       kJ·mol-1。
Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是     (填序号)。
A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C．2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)
D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。
负极：                                                ，
正极：                                                。
（2）二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂。ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下：

已知：电解过程中发生的反应为：
NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；假设NCl3中氮元素为+3价。
①写出电解时阴极的电极反应式                                            。
②在阳极上放电的物质(或离子)是           。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是         (填序号)
A．生石灰       B．碱石灰       C．浓H2SO4       D．水
④在生产过程中，每生成1mol ClO2，需消耗       mol NCl3。
乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的乙醇调和而成。
（1）由粮食或各种植物纤维可得到葡萄糖，写出葡萄糖制得乙醇的化学方程式:                              。
（2）在常温常压下，1gC2H5OH完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71 kJ热量，表示该反应的热化学方程式为                               。
（3）下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：

①加入乙醇的Pt电极的电极反应式为_________________________。
②在工作过程中，乙池中两电极均收集到标准状况下224mL气体时，甲池中理论上消耗氧气的体积为       mL(标准状况下)；若此时乙池溶液体积为200mL，则乙池中溶液的pH为      。
③若要使②中乙池的溶液完全恢复到起始状态，可向乙池中加入      (填代号)
A．0.01molCu
B．0.01molCuO
C．0.01molCu(OH)2
D．0.01molCuCO3
E．0.01molCuSO4
F．0.005molCu2(OH)2CO3
已知在25℃时：
①2C(石墨)＋O2(g)＝2CO(g)　△H1＝－222kJ/mol
②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)　　△H2＝－484kJ/mol
③C(石墨)＋O2(g)＝CO2     △H3＝－394kJ/mol
则25℃时，CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g)的反应热△H4为：
A．－82kJ/molB．－41kJ/molC．－312kJ/molD．＋41kJ/mol
已知CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－Q1  ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)         ΔH=－Q2     ②
H2O(g)=H2O(l)　           ΔH＝－Q3    ③
常温下，取体积比为4∶1的甲烷和H2的混合气体112 L（标准状况下），经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为（　　）
A．4Q1＋0.5Q2B．4Q1＋Q2＋10Q3C．4Q1＋0.5Q2＋9Q3D．4Q1＋2Q2
常温常压下，断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为kJ.mol-1）下表是一些键能数据（kJ·mol－1）
化学键
键能
化学键
键能
化学键
键能
C－F
427
C－Cl
330
C－I
218
H－H
436
S＝S
255
H－S
339
 
回答下列问题：
（1）由表中数据规律预测C－Br键的键能范围：_________   <C－Br键能<__________  （回答数值和单位）
（2）热化学方程式2H2(g)＋S2(g) =2H2S(g)；△H= QkJ·mol－1；则Q=                   
（3） 已知下列热化学方程式：
O2 (g) = O+2(g) + e—                        H1=" +1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g) + e—= PtF6—(g)             H2= —771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6—(s) = O2+(g) + PtF6—(g)       H3=" +482.2" kJ·mol-1
则反应O2(g) +             (g) = O2+PtF6— (s)   H="_____________" kJ·mol-1。
下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是 (　　)
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1      C(s)＋O2(g)=CO(g)　ΔH2
②S(s)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH3     S(g)＋O2(g)=SO2(g)　ΔH4
③H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH5   2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)　ΔH7    CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s)　ΔH8
A．①B．④C．②③④D．①②③
已知下列反应的热化学方程式
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)  2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2 H2(g)+ O2(g)  2H2O(g)   ΔH2
C(s)+ O2(g)  CO2(g)   ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)  12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为
A．12ΔH3+5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3
C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3

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