题目内容

综合利用CO2对环境保护及能源开发意义重大．
（1）Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2．如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是
 
．
a．可在碱性氧化物中寻找
b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c．可在具有强氧化性的物质中寻找
（2）Li2O吸收CO2后，产物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、释放CO2．原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，说明该原理的化学方程式是
 
．
（3）利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品．
反应A：CO2+H2O
 电解 
.
高温
CO+H2+O2
已知：

①反应Ⅱ是
 
反应（填“吸热”或“放热”），其原因是
 
．
②反应A的热化学方程式是
 
．
（4）高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如图：

①电极b发生
 
（填“氧化”或“还原”）反应．
②CO2在电极a放电的反应式是
 
．
（5）CO与H2在高温下合成C5H12（汽油的一种成分）减少碳排放．已知燃烧1mol C5H12（g）生成H2O（g）放出约3540kJ的热量．根据化学平衡原理，说明提高合成C5H12的产率可采取的措施是
 
．
考点：常见的生活环境的污染及治理,反应热和焓变,化学电源新型电池
专题：化学反应中的能量变化,电化学专题,化学应用
分析：（1）二氧化碳为酸性气体，Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2与氧化性无关；
（2）根据题干信息，反应物为CO2与Li4SiO4，生成物有Li2CO3，根据质量守恒进行解答；
（3）①当反应物的能量低于生成物总能量时，反应是吸热反应，吸热反应是化学反应中反应物获得能量在生成物中储存的过程；②根据图示反应Ⅰ和反应Ⅱ书写热化学反应方程式，构造目标方程式利用盖斯定律解答；
（4）二氧化碳、水分别在a极得到电子发生还原反应生成一氧化碳、氢气，同时生成氧离子；电极b氧离子失去电子发生氧化反应生成氧气；
（5）反应为5CO+11H2?C5H12+5H2O△H＜0，提高合成C5H12的产率，应使平衡向正反应方向移动，结合方程式的特点和影响化学平衡的条件解答；
解答： 解：（1）a．Li2O、Na2O、MgO均属于碱性氧化物，均能吸收酸性氧化物CO2，可在碱性氧化物中寻找吸收CO2的其他物质，故a正确；
b．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，钠、镁为ⅠA、ⅡA族元素，所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找吸收CO2的其他物质，故b正确；
c．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，但它们都没有强氧化性，且吸收二氧化碳与氧化还原无关，故c错误；
故答案为：ab；
（2）在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3，反应物为CO2与Li4SiO4，生成物有Li2CO3，根据质量守恒可知产物还有Li2SiO3，所以化学方程式为：CO2+Li4SiO4
 500℃ 
.
700℃
Li2CO3+Li2SiO3，
故答案为：CO2+Li4SiO4
 500℃ 
.
700℃
Li2CO3+Li2SiO3；
（3）①△H＞0表示吸热，反之放热，当反应物的能量低于生成物总能量时，反应是吸热反应，所以反应Ⅰ为放热反应，
反应Ⅱ为吸热反应，
故答案为：吸热；反应物总能量低于生成物总能量（或△H＞0）；
②根据图示反应Ⅰ：H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ/mol，根据图示反应Ⅱ：CO2（g）=CO（g）+
1
2
O2（g）△H=+283.0KJ/mol，反应A：CO2+H2O
 电解 
.
高温
CO+H2+O2，为Ⅱ-Ⅰ所得，所以热化学方程式为：CO2（g）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）+O2（g）△H=+524.8 kJ?mol-1，
故答案为：CO2（g）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）+O2（g）△H=+524.8 kJ?mol-1；
（4）①CO2+H2O
 电解 
.
高温
CO+H2+O2，二氧化碳中的碳元素化合价降低，被还原，水中的氢元素化合价降低被还原，反应物中的氧元素化合价升高，被氧化，失去电子发生氧化反应生成氧气；
故答案为：氧化；
②二氧化碳在a极得到电子发生还原反应生成一氧化碳同时生成氧离子，反应电极反应式为：CO2+2e-═CO+O2-，
故答案为：CO2+2e-═CO+O2-；
（5）①CO2（g）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）+O2（g）△H=+524.8 kJ?mol-1；②C5H12（l）+8O2（g）=5CO2（g）+6H2O（g）△H=-3540KJ?mol-1，③H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H=-241.8kJ/mol，由三者可知：③×6-①×5-②可得5CO（g）+11H2（g）?C5H12（g）+5H2O（g）△H=-533.6kJ/mol，提高合成C5H12的产率，应使平衡向正反应方向移动，所以可采取增大压强或及时将生成的C5H12分离出去或降低温度，
故答案为：增大压强或及时将生成的C5H12分离出去或降低温度；
点评：本题主要考查了综合利用CO2，涉及热化学反应、电化学、化学平衡影响因素等，较为综合，运用盖斯定律结合化学平衡移动的影响因素是解答（5）的关键，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图，下列说法不正确的是（　　）
A、X、Z两种元素的离子半径相比前者较大
B、M、N两种元素的气态氢化物的稳定性相比后者较强
C、X与M两种元素组成的化合物不仅能与碱反应，还能与某些酸反应
D、工业上常用电解Y和N形成的化合物的水溶液制取Y的单质
设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（　　）
A、60 g二氧化硅与12 g金刚石中含有的共价键数均为4NA
B、氧气与臭氧的混合气体含NA个氧原子时，其体积在标准状况下为11.2 L
C、4g重水（D2O）中所含中子数为2NA
D、含0.1 mol FeCl3的溶液中阳离子个数为0.1NA
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）在固定体积的密闭容器中，进行合成氨的反应，测得压强变化和NH3的含量关系如下表所示，请完成下列问题：
压强（MPa） 1 5 10 30 60 100
NH3% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
①结合实验数据，你得出的结论是：
 
．
②下列能判断该反应达到化学平衡状态的依据是：
 
（填序号）．
A．v（N2）（正）=3v（H2）（逆）  B．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
C．混合气体的密度保持不变     D．NH3的生成速率等于NH3的分解速率
E．容器内压强保持恒定         F．混合气体的平均相对分子质量保持不变
（2）若有甲、乙两个容积相同且不变的密闭容器，向甲容器中加入1mol N2和3mol H2，在一定条件下到达平衡时放出热量为Q1 kJ；在相同的条件下，向乙容器中加入2mol NH3达到平衡后吸收热量为Q2 kJ，已知Q2=3Q1．则甲容器中H2的转化率为
 
．
（3）最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电解法合成，大大提高了氮气和氢气的转化率．总反应式为：N2+3H2
通电
一定条件
2NH3．则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入
 
极（填“正”、“负”、“阴”或“阳”）；在另一电极通入N2，该电极反应式为
 
．
汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体．
（1）4CO（g）+2NO2（g）═4CO2（g）+N2（g）△H=-1 200kJ?mol-1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图象正确的是
 
（填代号）．
（2）汽车尾气中CO与H2O（g）在一定条件下可以发生反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0．
820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K=1.0．
起始物质的量 甲 乙 丙
n（H2O）/mol 0.10 0.20 0.20
n（CO）/mol 0.10 0.10 0.20
①该反应的平衡常数表达式为
 
．
②平衡时，甲容器中CO的转化率是
 
．比较下列容器中CO的转化率：乙
 
甲；丙
 
甲（填“＞”、“=”或“＜”）．
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度
 
（填“升高”或“降低”），平衡常数K
 
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料．常温常压下，E单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积．
（1）D在元素周期表中的位置为
 
，C和E离子半径大小比较
 
．
（2）A2E的燃烧热△H=-a kJ?mol-1，写出A2E燃烧反应的热化学方程式：
 
．
（3）CA的电子式为
 
；AB形成的晶体熔点
 
（填“大于”“小于”或“无法判断”）CE形成的晶体熔点．
（4）甲、乙、丙分别是B、D、E三种元素最高价含氧酸的钠盐，甲、乙都能与丙发生反应，且丙用量不同，反应的产物不同．写出向丙溶液中缓慢滴加过量的乙溶液过程中反应的离子方程式：
 
．
Ⅰ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．回答下列关于氮元素的有关问题．
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ?mol-1
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ?mol-1
③H2O（g）=H2O（l）；△H=-44.0kJ?mol-1
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式
 
．
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2 （g）．某研究小组向某密闭的真空容器（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）中加入NO和足量的活性炭，恒温（T1℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol?L-1
时间/min		 NO N2 CO2
0 1.00 0 0
10 0.58 0.21 0.21
20 0.40 0.30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
①10min～20min以v（CO2） 表示的反应速率为
 
．
②该反应的平衡常数的表达式为：K=
 
，根据表中数据，计算T1℃时该反应的平衡常数为K=
 
（保留两位小数）．
③30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是
 
．
Ⅱ．已知：在常温时  H2O?H++OH-　  KW=10-14　CH3COOH?H++CH3COO-　Ka=1.8×10-5
（3）常温时，0.5mol?L-1醋酸钠溶液pH为m，1mol?L-1醋酸钠溶液pH为n，则m与n的关系为
 
（填“大于”“小于”或“等于”）；
（4）某温度下（已知：KSP[Mg（OH）2]=1.8×10-11、KSP[Zn（OH）2]=1.2×10-17、
KSP[Cd（OH）2]=2.5×10-14、0.9mol?L-1醋酸钠溶液中的氢氧根离子浓度为2.2×10-5mol?L-1）在某溶液中含Mg2+、Cd2+、Zn2+三种离子的浓度均为0.01mol?L-1．向其中加入固体醋酸钠，使其浓度为0.9mol?L-1，以上三种金属离子中能生成沉淀的有
 
．
（1）下列分子中，属于平面型构型的有
 
．
A．CCl4 B．PH3 C．BBr3 D．COCl2
（2）H2O分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成（H2O）n．在该分子形成的晶体中每个H2O分子被4个H2O分子包围形成变形的四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如图甲所示．
请回答下列问题：
①含1mol H2O的该晶体中有
 
个“氢键”．
②请说明H2O比H2S的沸点高的原因
 
．
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子的价电子排布式为
 
；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为
 
；该晶体中，原子之间的作用力是
 
．
（4）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构CaF2的结构（如图乙）相似，该晶体储氢后的化学式应为
 
．
下列关于有机物的叙述不正确的是（　　）
A、淀粉、纤维素都属于糖类且互为同分异构体
B、戊烷（C5H12）有三种同分异构体
C、乙醇、乙酸、葡萄糖均能发生酯化反应
D、福尔马林、医用酒精均能使蛋白质变性，可用作消毒剂

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