题目内容

对2 molCO2，下列说法中不正确的是


  1. A.
    所含的C、O共6 mol
  2. B.
    所含的C、O共6NA
  3. C.
    所含的O共4 mol
  4. D.
    所含的O2共2NA
D
1个CO2分子中含有1个C原子和2个O原子，1 molCO2分子中含有1 molC原子和2 molO原子．1NA与1 mol所含的微粒数相同(6.02×1023)，CO2分子中没有O2分子．
练习册系列答案
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（1）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环．如：
①6CO2+6H2O
光合作用
C6H12O6+6O2
②CO2+CH4
催化剂
△
CH3COOH
③2CO2+6H2
催化剂
△
CH2=CH2+4H2O
对以上反应的叙述，正确的是
AB
AB
．（填序号）
A．最节能的是反应①
B．反应②的原子利用率为100%
C．反应②中的两种反应物都是可再生的天然物质
D．反应③是目前工业生产乙烯的最主要方法
（2）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如图所示，试回答下列问题：

①15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性（与NH3溶于水的原理相似），上述合成线路中用作CO2吸收剂．用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因：
HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
．
②CH3OH（l）、H2（g）的燃烧热分别为：△H=-725.5kJ?mol-1、△H=-285.8kJ?mol-1，写出工业上以CO2（g）、H2（g）合成CH3OH（l）的热化学方程式：
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol
．
③据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇也已成为现实：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g），该反应的△S
＜
＜
（填“＞”、“=”或“＜”）0，根据反应可自发进行，推得该反应的△H
＜
＜
（填“＞”、“=”或“＜”）0．
为解决大气中CO2的含量增大的问题，某科学家提出“绿色自由”构想：把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇．“绿色自由”构想的部分技术流程如下：

（1）合成塔中反应的化学方程式为
CO2+3H2
一定条件
→CH3OH+H2O
CO2+3H2
一定条件
→CH3OH+H2O
；△H＜0．从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率．而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了
催化剂的催化活性
催化剂的催化活性
．
（2）从合成塔分离出甲醇的原理与下列
C
C
操作的原理比较相符（填字母）．
A．过滤    B．分液    C．蒸馏    D．结晶
（3）工业流程中一定包括“循环利用”，“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施．“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的，除K2CO3溶液和CO2、H2外，还包括
高温水蒸气
高温水蒸气
．
（4）在体积为2L的合成塔中，充入2mol CO2和6mol H2，测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．从反应开始到平衡，v（H2）=
0.24mol/（L?min）
0.24mol/（L?min）
；能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的措施有
增大H2的用量等
增大H2的用量等
．
（5）如将CO2与H2以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol，H2 （g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol写出CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
CO2（g）+4H2（g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
．
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．
（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ?mol-1
C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
．
②已知Fe与CO可形成五羰基铁[Fe（CO）5]，该化合物相当活泼，易于吸收H2生成氢化羰基铁．氢化羰基铁为二元弱酸，可与NaOH反应生成四羰基铁酸二钠．
试写出五羰基铁吸收H2的反应方程式
Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
．
③利用燃烧反应可设计成CO-O2燃料电池（以KOH溶液为电解液），写出该电池的负极反应式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
．
（2）某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示，回答问题：
①该反应的平衡常数表达式为
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
．
②曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ
大于
大于
KⅡ（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③一定温度下，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．
容  器 甲 乙
反应物投入量 1molCO2、3molH2 a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
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
0.4＜c≤1
0.4＜c≤1
．
（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
正
正
（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）
．

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