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10．隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視.如何降低大氣中C的含量及有效地開發(fā)利用C.引起了各國的普遍重視. 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍關(guān)注
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ/mol
測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示．
①反應(yīng)開始到平衡，H₂的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

0.225

mol/（L?min）．H₂的轉(zhuǎn)化率為

75%

．
②下列措施中能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是

CDF

．
A、升高溫度                       B、充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大
C、將H₂O（g）從體系中分離           D、再充入1mol CO₂和3mol H₂
E、使用催化劑                      F、縮小容器體積
（2）①反應(yīng)進(jìn)行到3分鐘時(shí)，同種物質(zhì)的v_正與v_逆的關(guān)系：v_正

＞

v_逆（填＞，=，＜）
②上述反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

，

c(CH3OH)?c(H2O)

c(CO2)?c3(H2)

，

，經(jīng)計(jì)算該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)的數(shù)值為

．

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隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇．一定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇（催化劑為Cu₂O/ZnO）：
CO（g）+2H₂（g）

CH₃OH（g）
根據(jù)題意完成下列各題：反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，
（1）平衡常數(shù)表達(dá)式K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

，升高溫度，K值

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）在500℃，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H₂）=

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1

2nB

3tB

mol?（L?min）^-1

（用 n_B t_B 表示）
（3）在其他條件不變的情況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的

，下列有關(guān)該體系的說法正確的是

a．氫氣的濃度減少
b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快
c．甲醇的物質(zhì)的量增加
d．重新平衡時(shí)

n(H2)

n(CH3OH)

增大
（4）據(jù)研究，反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu₂O，反應(yīng)體系中含少量CO₂有利于維持催化劑Cu₂O的量不變，原因是：

Cu₂O+CO

2Cu+CO₂

Cu₂O+CO

2Cu+CO₂

（用化學(xué)方程式表示）．
（5）使用燃料電池是節(jié)能減排的重要手段之一．CO和H₂（俗稱水煤氣）燃料電池就是其中的一種，該電池的兩極分別通入燃料氣（水煤氣）和氧氣．電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2-．水煤氣在一定條件下可以合成二甲醚，同時(shí)還產(chǎn)生一種可以參與大氣循環(huán)的無機(jī)化合物，3CO+3H₂=CH₃OCH₃+CO₂ 或 2CO+4H₂=CH₃OCH₃+H₂O．上述水煤氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)方程式：（寫1個(gè)）

CO+O^2--2e^-=CO₂H₂+O^2--2e^-=2H₂O

．
（6）如圖是丙烷、二甲醚燃燒過程中能量變化圖，其中x為各自反應(yīng)中對(duì)應(yīng)的系數(shù)．根據(jù)該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式：

CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）

點(diǎn)燃

2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ?mol^-1

CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）

點(diǎn)燃

2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ?mol^-1

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隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了普遍的重視．

（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)甲醇：
CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）的變化．該反應(yīng)是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（2）某溫度下，若將6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測(cè)得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2實(shí)線所示（圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)）．
①在反應(yīng)進(jìn)行的0～1min內(nèi)，該反應(yīng)的平均速率v（H₂）=

1mol/（L?min）

②如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素（如：溫度、濃度、壓強(qiáng)），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)．若上述反應(yīng)體系不改變反應(yīng)物的物質(zhì)的量，僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示，曲線I改變的實(shí)驗(yàn)條件是

升高溫度

，曲線Ⅱ改變的實(shí)驗(yàn)條件是

增大壓強(qiáng)

．
（3）下列各項(xiàng)中，不能夠說明CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）已達(dá)到平衡的是

（填選項(xiàng)）．
A．恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B．一定條件下，CH₃OH分解的速率和CH₃OH生成的速率相等
C．一定條件下，H₂O（g）的濃度保持不變
D．一定條件下，單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO₂，同時(shí)生成1mol CH₃OH．

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隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了普遍的重視．

（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量（單位為kJ?mol^-1）的變化．
①該反應(yīng)是

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
②反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響？

否

（填“是”或“否”）．
（2）若將6mol CO₂和8mol H₂充入2L的密閉容器中，測(cè)得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示（實(shí)線）．
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.5

．
②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得H₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2中虛線所示，曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是

升高溫度

，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是

增大壓強(qiáng)

．
③下列措施中能使H₂轉(zhuǎn)化率增大的是

．
A．升高溫度 B．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大 C．將H₂O（g）從體系中分離出來 D．再充入3mol CO₂
（3）如將CO₂與H₂以1：4的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH₄．
已知：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-890.3kJ?mol^-1
H₂（g）+

O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-285.8kJ?mol^-1
寫出CO₂（g）與H₂（g）反應(yīng)生成CH₄（g）與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式

CO₂（g）+4H₂（g）=CH₄（g）+2H₂O（l）△H=-252.9kJ?mol^-1

．

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隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視。

⑴目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H＝－49.0kJ/mol

測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)。

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為__________________。

③下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是___________。

A．升高溫度 B．充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大

C．將H₂O(g)從體系中分離 D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

⑵在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2 CO₂＝2 CO＋O₂，CO可用作燃料。

已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為：4OH^――4e^―＝O₂↑＋2H₂O

則陰極反應(yīng)式為：________________________________。

有人提出，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）來消除CO的污染。請(qǐng)你判斷是否可行并說出理由：______________________________________________。

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一、選擇題（48分）

1．B 2．B 3．D 4．C 5．A 6．A D 7．B C 8．A B

二、實(shí)驗(yàn)題（18分）

9．（1）（6分）1.500mm,2.850。

10．紅光（4分）

11．（1）R（或C）（2分）（2）如圖（2分）

（3）896.4（2分）偏大（2分）

三、計(jì)算題（54分）

12．（16分）解：小車固定在地面時(shí)，設(shè)物體與小車間摩擦力為f,由動(dòng)能定理

（1）

把小車放在光滑水平地面上時(shí)，小物體與小車間摩擦力仍為f.設(shè)小物體相對(duì)小車滑行距離為L時(shí)，跟小車相對(duì)靜止（未能滑離小車）共同速度為V，由動(dòng)量守恒定律

（2）

設(shè)這過程小車向前滑行距離為S。由動(dòng)能定理

對(duì)小車有（3）

對(duì)小物體有

由（2）（3）（4）解出（5）

且（6）

比較（5）（6）解出，只要小物體就能滑離小車

13．（18分）解：（1）

（2）剛釋放棒時(shí)，

棒受到安培力為：

棒受到的種力為：

棒沿導(dǎo)軌向下加速滑動(dòng)，既abcd閉合回路的增大；

電流也將增大，所以最小電流為：；

當(dāng)棒的速度達(dá)到最大時(shí)，回路的電流最大，此時(shí)棒的加速度為零。

由得

（3）由：得：

14．解：（20分）（1）帶電粒子從原點(diǎn)射出進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由左手定則判斷磁場(chǎng)的方向垂直于平面指向紙外。從粒子進(jìn)入電場(chǎng)受力作用而速度偏高分析判斷：電場(chǎng)強(qiáng)度方向是平行x軸，沿軸負(fù)方向。