据报道:美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳.利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃.以作为汽油的替代品．研究发现.如果使用铁作催化剂.二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷.其余的短链烃可以被用来提炼燃料．(1)为延缓全球温室效应.二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术.下列通过化学反应捕获二氧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

据报道：美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳，利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃，以作为汽油的替代品．研究发现，如果使用铁作催化剂，二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷，其余的短链烃可以被用来提炼燃料．
（1）为延缓全球温室效应，二氧化碳捕获和封存技术（CCS）是当今化学的前沿技术，下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应，其原子利用率达100%的是

abd

．
（a）CO₂+CaO

600℃

CaCO₃
（b）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃
（c）2Mg+CO₂

△

2MgO+C
（d）

（2）用二氧化碳合成烃，需要提供辅助原料氢气，下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是

．
（a）用太阳能光解海水制氢（b）利用天然气与水高温催化制氢
（c）利用活泼金属与海水反应制氢（d）利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
（3）所谓FT合成，就是CO在金属催化剂上催化氢化反应，生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程．CO₂与H₂合成汽油（平均组成设为C₈H₁₈）反应的化学方程式为：

8CO₂+20H₂

催化剂

C₈H₁₈+16H₂O

8CO₂+20H₂

催化剂

C₈H₁₈+16H₂O

．
（4）某文献报道：在300℃、30MPa，以Fe、CoCl₂作催化剂条件下，CO₂和H₂反应生成丁烷和戊烷．
①假定在一实验容器中充入一定量的CO₂和H₂，加入催化剂，若CO₂和H₂转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷，n（H₂）/n（CO₂）=a，a取值范围为：

3.2＜a＜3.25

．
②据问题①，今有标准状况下的CO₂448L，n（丁烷）/n（戊烷）=x，消耗H₂的物质的量为y，则y=

260x+320

4x+5

260x+320

4x+5

（用x表示）．

分析：（1）原子利用率是100%的也就是反应物全部转化为产物；
（2）根据二氧化碳零排放解题，不能有二氧化碳生成；
（3）根据反应物是CO₂与H₂；
（4）①用极值法，当CO₂和H₂转化为丁烷或者戊烷时分别求得n（H₂）/n（CO₂）；
②根据元素守恒解题．

解答：解：（1）abd为化合反应原子利用率是100%，故答案为：abd；
（2）（a）用太阳能光解海水制氢无二氧化碳生成；
（b）利用天然气与水高温催化制氢有二氧化碳生成；
（c）制取活泼金属时消耗能量，可能有二氧化碳生成；
（d）利用核反应堆多余的电能电解海水制氢无二氧化碳生成；
故答案为：ad；
（3）反应物是CO₂与H₂，反应的化学方程式为8CO₂+20H₂

催化剂

C₈H₁₈+16H₂O，故答案为：8CO₂+20H₂

催化剂

C₈H₁₈+16H₂O；
（4））①CO₂和H₂转化为丁烷或者戊烷时分别求得n（H₂）/n（CO₂）为3.2和3.25，故a取值范围为3.2＜a＜3.25，故答案为：3.2＜a＜3.25；
②CO₂448L合20摩尔，设生成戊烷K摩尔则生成丁烷Kx摩尔，从C原子守恒知：
5K+4Kx=20…（1）
再根据H和O元素守恒分别可得到：H₂O为40摩尔，其中H为80摩尔，丁烷和戊烷中总的H原子为10Kx+12K摩尔，则2=80+10Kx+12K…（2）
由（1）（2）解得y=

260x+320

4x+5

，故答案为：

260x+320

4x+5

．

点评：本题是一道综合题，难度较大，注意根据元素守恒解题．

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（10分）据报道：美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳，利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃，以作为汽油的替代品。研究发现，如果使用铁作催化剂，二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷，其余的短链烃可以被用来提炼燃料。

（1）为延缓全球温室效应，二氧化碳捕获和封存技术（CCS）是当今化学的前沿技术，下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应，其原子利用率达100%的是。

（a）CO₂ +CaO CaCO₃（b）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃

（c）2Mg+CO₂2MgO+C

（d）

（2）用二氧化碳合成烃，需要提供辅助原料氢气，下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是。

（a）用太阳能光解海水制氢（b）利用天然气与水高温催化制氢

（c）利用活泼金属与海水反应制氢（d）利用核反应堆多余的电能电解海水制氢

（3）所谓FT合成,就是CO在金属催化剂上催化氢化反应,生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程。CO₂与H₂合成汽油（平均组成设为C₈H₁₈）反应的化学方程式为：。

（4）某文献报道：在300℃、30MPa,以Fe、CoCl₂作催化剂条件下，CO₂和H₂反应生成丁烷和戊烷。

①假定在一实验容器中充入一定量的CO₂和H₂，加入催化剂，若CO₂和H₂转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷， n(H₂)/n(CO₂)=a，a取值范围为：。

②据问题①，今有标准状况下的CO₂448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H₂的物质的量为y,则y= （用x表示）。

（1）为延缓全球温室效应，二氧化碳捕获和封存技术（CCS）是当今化学的前沿技术，下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应，其原子利用率达100%的是。

（a）CO₂ +CaO CaCO₃（b）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃

（c）2Mg+CO₂2MgO+C

（d）

（2）用二氧化碳合成烃，需要提供辅助原料氢气，下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是。

（a）用太阳能光解海水制氢（b）利用天然气与水高温催化制氢

（c）利用活泼金属与海水反应制氢（d）利用核反应堆多余的电能电解海水制氢

（4）某文献报道：在300℃、30MPa,以Fe、CoCl₂作催化剂条件下，CO₂和H₂反应生成丁烷和戊烷。

①假定在一实验容器中充入一定量的CO₂和H₂，加入催化剂，若CO₂和H₂转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷， n(H₂)/n(CO₂)=a，a取值范围为：。

②据问题①，今有标准状况下的CO₂448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H₂的物质的量为y,则y= （用x表示）。

（10分）据报道：美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳，利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃，以作为汽油的替代品。研究发现，如果使用铁作催化剂，二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷，其余的短链烃可以被用来提炼燃料。
（1）为延缓全球温室效应，二氧化碳捕获和封存技术（CCS）是当今化学的前沿技术，下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应，其原子利用率达100%的是                 。
（a）CO₂ +CaO CaCO₃（b）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃
（c）2Mg+CO₂2MgO+C
（d）
（2）用二氧化碳合成烃，需要提供辅助原料氢气，下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是      。
（a）用太阳能光解海水制氢         （b）利用天然气与水高温催化制氢
（c）利用活泼金属与海水反应制氢（d）利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
（3）所谓FT合成,就是CO在金属催化剂上催化氢化反应,生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程。CO₂与H₂合成汽油（平均组成设为C₈H₁₈）反应的化学方程式为：                                             。
（4）某文献报道：在300℃、30MPa,以Fe、CoCl₂作催化剂条件下，CO₂和H₂反应生成丁烷和戊烷。
①假定在一实验容器中充入一定量的CO₂和H₂，加入催化剂，若CO₂和H₂转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷， n(H₂)/n(CO₂)=a，a取值范围为：                           。
②据问题①，今有标准状况下的CO₂448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H₂的物质的量为y,则y=                     （用x表示）。

（1）为延缓全球温室效应，二氧化碳捕获和封存技术（CCS）是当今化学的前沿技术，下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应，其原子利用率达100%的是。

（a）CO₂ +CaO CaCO₃（b）K₂CO₃+CO₂+H₂O=2KHCO₃

（c）2Mg+CO₂2MgO+C

（d）

（2）用二氧化碳合成烃，需要提供辅助原料氢气，下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是。

（a）用太阳能光解海水制氢（b）利用天然气与水高温催化制氢

（c）利用活泼金属与海水反应制氢（d）利用核反应堆多余的电能电解海水制氢

（4）某文献报道：在300℃、30MPa,以Fe、CoCl₂作催化剂条件下，CO₂和H₂反应生成丁烷和戊烷。

①假定在一实验容器中充入一定量的CO₂和H₂，加入催化剂，若CO₂和H₂转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷， n(H₂)/n(CO₂)=a，a取值范围为：。

②据问题①，今有标准状况下的CO₂448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H₂的物质的量为y,则y= （用x表示）。

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