【題目】為減小和消除過量CO2對(duì)環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。

(1)最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状!熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:

寫出分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。在合成塔中,當(dāng)有4.4 kg CO2與足量H2完全反應(yīng),可放出熱量4947 kJ,寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

(2)以CO2為碳源還可以制備乙醇,反應(yīng)如下:

2CO2(g) + 6H2(g)=== CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) H=-173.6kJ/mol

寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。

(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置。

該電池正極的電極反應(yīng)為 。

工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小,該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移 mol時(shí),參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

(4)以甲醇為燃料還可制作新型燃料電池,電池的正極通入O2,負(fù)極通入甲醇,用熔融金屬氧化物MO作電解質(zhì)(可傳導(dǎo)O2-)。該電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是

【答案】(1)2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑(2分)

CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.47kJ/mol(2

(2)2CH3OH(g)===CH3CH2OH(g)+H2O(g)H=-74.66kJ/mol(2

(3)O2+2H2O+4e===4OH(2

2CH3OH+3O2+4OH===2CO32-+6H2O(2);1.2mol(2

(4)CH3OH-6e+3O2-===CO2+2H2O(2

【解析】

試題分析:(1)分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑;根據(jù)4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng),可放出4947 kJ的熱量,1 mol CO2與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量所以熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.47kJ/mol;

(2)2CO2(g) + 6H2(g)=== CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) H=-173.6kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,對(duì)(1)中方程式乘以2然后用該方程式減去(1),可以得到CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CH3OH(g) ===CH3CH2OH(g)+ H2O(g) H=-74.66kJ/mol。

(3)在甲醇燃料電池中,氧氣在正極上被還原,在堿性條件下生成水,電池正極電極反應(yīng)式為 O2 +2H2O+4e=== 4OH。

工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小,則該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3OH + 3O2 + 4OH === 2CO32- + 6H2O。參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),物質(zhì)的量是0.3mol,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1.2mol。

(4)甲醇在負(fù)極失去電子,該電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是CH3OH-6e+3O2-=== CO2+2H2O

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列對(duì)分子或離子的立體構(gòu)型判斷不正確的是 (  )。

A.NH4和CH4都是正四面體形

B.CO2和CS2都是直線形

C.NCl3和BCl3都是三角錐形

D.H2O和H2S都是V形

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】含硫物質(zhì)燃燒會(huì)產(chǎn)生大量煙氣,主要成分是SO2、CO2、N2O2。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置制備模擬煙氣,并測(cè)算模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器的脫硫效率。

回答下列問題:

I.模擬煙氣的制備

1A裝置制SO2的化學(xué)方程式為______________________________。

2B裝置制CO2,使用該裝置的優(yōu)點(diǎn)是___________________________。

3將制得的氣體與空氣充分混合,獲得模擬煙氣用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

Ⅱ.測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)

4將部分模擬煙氣緩慢通過C、D裝置,C、D中盛放的藥品分別是____、____(填序號(hào))

①KMnO4溶液②飽和NaHSO3溶液③飽和Na2CO3溶液④飽和NaHCO3溶液

5若模擬煙氣的流速為a mL·min-1,t1 min后,測(cè)得量筒內(nèi)液體的體積為V mLSO2的體積分?jǐn)?shù)是_______________(寫表達(dá)式)

III.測(cè)算模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器的脫硫效率(已轉(zhuǎn)化的SO2占原有SO2的百分比)

6將模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器E裝置,E裝置中盛有FeC12FeCl3的混合溶液,常溫下,它可催化SO2O2的反應(yīng),以達(dá)到脫硫的目的。寫出催化劑參與反應(yīng)過程的離子方程式:

①SO2+2H2O+2Fe3+==SO42-+2Fe2++4H+;______________________________

7若模擬煙氣仍以a mL· min-1的流速直接通過轉(zhuǎn)化器E裝置,t2 min后,向E裝置中加入足量的鹽酸酸化的BaCl2溶液得到白色渾濁液,經(jīng)_______洗滌、_____、稱量,得到m g固體。若實(shí)驗(yàn)的氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況,則該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是_________________.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)已知咖啡酸的結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于咖啡酸的描述正確的是:(______

A.分子式為C9H5O4

B.1 mol 咖啡酸最多可與5 mol 氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

C.與溴水既能發(fā)生取代反應(yīng),又能發(fā)生加成反應(yīng)

D.1 mol 咖啡酸最多可與3 mol Na2CO3發(fā)生反應(yīng)

(2)A、B、C、D1、D2、E、F、G、H均為有機(jī)化合物,請(qǐng)根據(jù)下列圖示回答問題。

(1)直鏈有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)簡式是__________________;

(2)B中官能團(tuán)的名稱為___________,H中含氧官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡式為____________;

(3)①的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件是___________________,③的反應(yīng)類型是_____________

(4)B生成C的化學(xué)方程式是___________________;

D1或D2生成E的化學(xué)方程式是___________________;

(5)G可應(yīng)用于醫(yī)療、爆破等,由F生成G的化學(xué)方程式是________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室有兩瓶失去標(biāo)簽的溶液,其中一瓶是K2SO4溶液,另一瓶是NaOH溶液.鑒別時(shí),下列選用的試紙或試劑不正確的是(
A.pH試紙
B.紫色石蕊試液
C.Na2CO3固體
D.CuCl2溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

在427 ℃ 時(shí)的平衡常數(shù)是9。如果反應(yīng)開始時(shí),一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0. 01 mol/L,則一氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率為___________。

(2)規(guī)律是對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的客觀現(xiàn)象的歸納。規(guī)律越普遍,適用性或預(yù)言性也就越強(qiáng),然而,任何規(guī)律都有其適用范圍。

① 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),將H2S氣體通入CuSO4溶液中,生成了黑色沉淀。請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________。

② 酸性強(qiáng)弱除與物質(zhì)的本性有關(guān)外,還與溶劑有關(guān),如CH3COOH與HF在液氨中可完全電離。在液氨中,反應(yīng)CH3COONa + HCl = NaCl + CH3COOH _______(填“能”或“不能”)發(fā)生,理由是______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對(duì)于元素周期表,下列敘述中不正確的是 。

A.在金屬元素與非金屬元素的分界線附近可以尋找制備半導(dǎo)體材料的元素

B.在過渡元素中可以尋找制備催化劑及耐高溫和耐腐蝕的元素

C.在金屬元素區(qū)域可以尋找制備新型農(nóng)藥材料的元素

D.周期表中位置靠近的元素性質(zhì)相近

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在通常條件下,下列各組物質(zhì)的性質(zhì)排列正確的是(
A.熔點(diǎn):Na>MgO>SiO2
B.水溶性:SO2>H2S>HCl
C.熱穩(wěn)定性:HF>H2O>NH3
D.沸點(diǎn):HF>HCl>HBr

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】MnO2是常見的氧化劑、催化劑和活性電極材料。

1)工業(yè)上,以惰性材料為電極,電解MaSO4溶液(含少量稀硫酸)制備MnO2。寫出陽極的電極反應(yīng)式:_________________________________。

2)已知如下熱化學(xué)方程式(K代表平衡常數(shù))

MnCO3(s)Mn0(s)+CO2(g)H1 K1

2MnO(s)+O2(g)2MnO2(s)H2 K2

2MnCO3(n)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)H3 K3

H3=________H1,H2表示);K3=________K1、K2表示)。

3)反應(yīng)②在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行,H3________0(“>"“<"“=")

4)在密閉容器中投入足量的MnCO3,一定條件下發(fā)生反應(yīng)MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) H>0。在一定濕度下,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)ρ(CO2)=2aMPa

①溫度、壓強(qiáng)對(duì)MnCO3分解率的影響如圖所示:

比較:L1__________L2(“>"“<”“=")。

②保持溫度不變,將容器休積擴(kuò)大至原來的2,ρ(CO2)的變化范圍是____________。

③保持溫度不變,將容器體積壓縮至原來的一半,達(dá)到新平衡時(shí)下列物理量一定不變的是____(填代號(hào))

A.平衡常數(shù)K Bc(CO2) Cn(CO2) Dm(MnCO3

5)一定溫度下,在容積為2L的恒容密閉容器中加入足量的MnCO3(s)5molO2,發(fā)生反應(yīng):2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g),CO2以平均速率為0.1mol·L-1·min-1經(jīng)過10min達(dá)到平衡狀態(tài),該條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K______________。

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