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某种H
2
和CO的混合气体，其密度是氧气的一半，则H
2
的体积百分含量为
A.
40％
B.
46％
C.
50％
D.
54％
试题答案
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B
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（2012?枣庄二模）碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛，如何降低大气中CO
2
的含量及有效地开发利用CO
2
，引起了各国的普遍重视．
（1）化学与以节能减排为基础的低碳经济密切相关．下列做法违背发展低碳经济的是
B
B
（填序号）
A．提高原子利用率，发展绿色化学
B．大力发展汽车产业，鼓励市民购买家用汽车
C．推广煤的气化、液化技术，提供清洁高效燃料
D．开发利用太阳能、风能、氢能、核能等能源
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离除去CO
2
，还要求提供充足的O
2
．某种电化学装置可实现如下转化：2CO
2
═2CO+O
2
，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应式为：4OH
-
-4e
-
→O
2
↑+2H
2
O，则阴极反应式为
2CO
2
+4e
-
+2H
2
O=2CO+4OH
-
．
2CO
2
+4e
-
+2H
2
O=2CO+4OH
-
．
．
（3）CO
2
可转化成有机物实现碳循环．在体积为lL的密闭容器中，充入1mol CO
2
和3mol H
2
，一定条件下发生反应：
CO
2
（g）+3H
2
（g）?CH
3
OH（g）+H
2
O（g）△H=-49.0kJ?mol
-1
，
则得CO
2
和CH
2
OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
①从3min到8min，v（H
2
）=
0.15mol/（L?min），
0.15mol/（L?min），
．
②能说明上述反应达到平衡状态的是
D
D
（填编号）．
A．反应中CO
2
与CH
2
OH的物质的量浓度之比为1：1（即图中交叉点）
B．混合气体的密度不随时闻的变化而变化
C．单位时间内每消耗3mol H
2
，同时生成1mol H
2
O
D．CO
2
的体积分数在混合气体中保持不变
（4）已知：
①C（s）+O
2
（g）═CO
2
（g），△H
1
=-437.3kJ?mol
-1
②2H
2
（g）+O
2
（g）═2H
2
O（g），△H
2
=-571.6kJ?mol
-1
③2CO（g）+O
2
（g）═2CO
2
（g），△H
3
=-566.0kJ?mol
-1
则：C（s）+H
2
O（g）═CO（g）+H
2
（g），△H=
+131.5kJ?mol
-1
+131.5kJ?mol
-1
．
（5）某文献报道：在30℃、30MPa条件下，以Fe、COCl
2
作催化剂，CO
2
和H
2
反应生成丁烷和戊烷．假定在一容器中充入一定量的CO
2
和H
2
，加入催化剂，若CO
2
和H
2
的转化率均为100%，产物只有丁烷和戊烷，
n(
H
2
)
n(C
O
2
)
=a，则a的取值范围为
3.2＜a＜3.25
3.2＜a＜3.25
．
A、B、D、E、Y为5种短周期元素．
①A、B、D位于同一周期，D、Y位于同一主族．A的原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍．
②D的氢化物是最常用的溶剂，E的单质是一种生活中常见的金属．
请回答：
（1）AD
2
中具有的化学键的类型是
极性共价键
极性共价键
．
（2）高温时，6g A的单质与D的气态氢化物反应，生成两种还原性气体，吸收的热量为65.75kJ，其反应的热化学方程式是
C（s）+H
2
O（g）=CO（g）+H
2
（g）△H=+131.5kJ/mol
C（s）+H
2
O（g）=CO（g）+H
2
（g）△H=+131.5kJ/mol
．
（3）D与氢元素可组成含有10个电子的X
-
，与X
-
组成元素相同，原子数个数比也相同的分子的电子式是
．
（4）将盛有一定量红棕色气体BD
2
的4L容器压缩至2L，待气体颜色不再变化时，容器内的压强（填“大于”、“等于”或“小于”）
小于
小于
原来的2倍，原因是
2NO
2
?N
2
O
4
为可逆反应，当将其体积压缩为原来的一半时，平衡向右移动，容器内气体分子总数减少，容器内压强小于原来的2倍
2NO
2
?N
2
O
4
为可逆反应，当将其体积压缩为原来的一半时，平衡向右移动，容器内气体分子总数减少，容器内压强小于原来的2倍
．
（5）E的某种化合物可用作净水时的混凝剂，其原理是（用离子方程式表示）
Al
3+
+3H
2
O?Al（OH）
3
+3H
+
Al
3+
+3H
2
O?Al（OH）
3
+3H
+
．
（6）YD
2
气体通入足量BaCl
2
和B的最高价氧化物对应的水化物的混合溶液中，生成白色沉淀和无色气体，反应的离子方程式是
3Ba
2+
+3SO
2
+2NO
3
-
+2H
2
O=3BaSO
4
↓+2NO↑+4H
+
3Ba
2+
+3SO
2
+2NO
3
-
+2H
2
O=3BaSO
4
↓+2NO↑+4H
+
．
科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质．
（1）如果将CO
2
和H
2
以1：4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源．请完成以下化学方程式：CO
2
+4H
2
→
CH
4
CH
4
+2H
2
O，若用CO
2
和H
2
可以人工合成C
n
H
2n+2
的烷烃，写出该化学方程式并配平：
nCO
2
+（3n+1）H
2
→C
n
H
2n+2
+2nH
2
O
nCO
2
+（3n+1）H
2
→C
n
H
2n+2
+2nH
2
O
（2）若将CO
2
和H
2
以1：3的比例混合，使之发生反应生成某种重要的化工原料和水，该原料可能是
B
B
A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．芳香烃
（3）已知在443～473K时，用钴（Co）作催化剂可生成C
5
～C
8
的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一．要达到该汽油的要求，CO
2
和H
2
的体积比的取值范围是
5：16≤V（CO
2
）：V（H
2
）≤8：25
5：16≤V（CO
2
）：V（H
2
）≤8：25
（4）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：
原料
→CO→C
O
2
→
H
2
→N
H
3
→CO
(N
H
2
)
2
①尿素分子中的官能团有
-CO-、-NH
2
-CO-、-NH
2
（用结构简式表示）
②甲厂以焦炭和水为原料；乙厂以天然气和水为原料；丙厂以乙烯和水为原料．按工业有关规定，利用原料所制得的H
2
和CO
2
的物质的量之比若最接近合成尿素的原料气NH
3
（换算成H
2
的物质的量）和CO
2
的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此可判断甲、乙、丙三个工厂原料利用率最高的是
丙
丙
．
汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO．为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：
2NO（g）+2CO（g）
催化剂
2CO
2
（g）+N
2
（g）△H=a kJ?mol
-1
．
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率，t
1
℃下，在一等容的密闭容器中，某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如表1（CO
2
和N
2
的起始浓度为0）．
表1
时间/s
0
1
2
3
4
5
c（NO）/×10
-4
mol?L
-1
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c（CO）/×10
-3
mol?L
-1
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
回答下列问题：
（1）在上述条件下该反应能自发进行，则正反应必然是
反应（填“放热”或“吸热”）．
（2）前3s内的平均反应速率v（N
2
）=
；t
1
℃时该反应的平衡常数K=
．
（3）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时改变下列条件，能提高NO转化率的是
．
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率．根据表2设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图1所示：
实验编号
T/℃
NO初始浓度/mol?L
-1
CO初始浓度/mol?L
-1
催化剂的比表面积/m
2
?g
-1
①
350
1.20×10
-2
5.80×10
-2
124
②
280
1.20×10
-2
5.80×10
-2
124
③
280
1.20×10
-3
5.80×10
-3
82
则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为
．
（5）已知：N
2
（g）+O
2
（g）=2NO（g）△H
1
=+180.5kJ?mol
-1
2C（s）+O
2
（g）=2CO（g）△H
2
=-221.0kJ?mol
-1
C（s）+O
2
（g）=CO
2
（g）△H
3
=-393.5kJ?mol
-1
则处理汽车尾气反应中的a=
．
（6）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，有关反应为：C（s）+2NO（g）?N
2
（g）+CO
2
（g）△H
4
．向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，在t
2
℃下反应，
有关数据如表3．
NO
N
2
CO
起始浓度mol．L
-1
0.10
0
0
平衡浓度/mol．L
-1
0.04
0.03
0.03
平衡后升高温度，再次达到平衡测得容器中NO、N
2
、CO
2
的浓度之比为5：3：3，则△H
4
O（填“＞”、“=”或“＜”）．
关 闭
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（2012?枣庄二模）碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
