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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.
(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______(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CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2═2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应式为:4OH--4e-→O2↑+2H2O,则阴极反应式为______.
(3)CO2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 CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
则得CO2和CH2OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
①从3min到8min,v(H2)=______.
②能说明上述反应达到平衡状态的是______(填编号).
A.反应中CO2与CH2OH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 H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(4)已知:
①C(s)+O2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ?mol-1
则:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),△H=______.
(5)某文献报道:在30℃、30MPa条件下,以Fe、COCl2作催化剂,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷.假定在一容器中充人一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2的转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷,
n(H2)
n(CO2)
=a,则a的取值范围为______.
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(1)A.提高原子利用率,发展绿色化学,可以减少污染,符合低碳经济的理念,故A正确;
B.大力发展汽车产业,鼓励市民购买家用汽车,会排放大量的尾气:如二氧化碳等,不符合低碳经济的理念,故B错误;
C.推广煤的气化、液化技术,提供清洁高效燃料,可以减少污染,符合低碳经济的理念,故C正确;
D.开发利用太阳能、风能、氢能、核能等能源,可以减少污染,符合低碳经济的理念,故D正确;
故选:B;
(2)总反应式为2CO2=2CO+O2,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,总反应式减去阳极反应式得阴极反应式:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
故答案为:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
(3)①v(CH3OH)=
0.75mol/L-0.50mol/L
5min
=0.05mol/(L?min),v(H2)=3v(CH3OH)=0.15mol/(L?min),故答案为:0.15mol/(L?min);
②A.由图可知反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1时,并未达到平衡状态,故A错误;
B.因气体的质量不变,容器的体积不变,则无论是否达到平衡状态,都存在混合气体的密度不随时间的变化而变化,不能判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内每消耗3molH2,同时生成1molH2O,故C错误;
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变,说明达到平衡状态,故D正确.
故选:D;
(4)①C(s)+O2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ?mol-1
由盖斯定律,①+②×
1
2
-③×
1
2
,得C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),△H=+131.5kJ?mol-1
故答案为:+131.5kJ?mol-1
(5)CO2和H2转化为丁烷,4CO2+13H2
一定条件
C4H10+8H2O,则
n(H2)
n(CO2)
=
13
4
=3.25,
CO2和H2转化为戊烷,5CO2+16H2
一定条件
C5H12+10H2O,则
n(H2)
n(CO2)
=
16
5
=3.2,
故a取值范围为3.2<a<3.25,故答案为:3.2<a<3.25;
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(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.
(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CO2,还要求提供充足的O2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO2═2CO+O2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应式为:4OH--4e-→O2↑+2H2O,则阴极反应式为
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-

(3)CO2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 CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
则得CO2和CH2OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
①从3min到8min,v(H2)=
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CO2与CH2OH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 H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(4)已知:
①C(s)+O2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ?mol-1
则:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),△H=
+131.5kJ?mol-1
+131.5kJ?mol-1

(5)某文献报道:在30℃、30MPa条件下,以Fe、COCl2作催化剂,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷.假定在一容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2的转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷,
n(H2)n(CO2)
=a,则a的取值范围为
3.2<a<3.25
3.2<a<3.25

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?宜春模拟)Ⅰ.已知a、b、c、d、e为短周期主族元素.其中
①a和b属同周期元素,二者能形成多种气态化合物;
②a和c属同周期元素,二者能形成两种气态化合物;
③a和d属同主族元素,二者能形成两种常见化合物;
④e可分别和a、b、c、d形成具有相同电子数的共价化合物甲、乙、丙、丁.
请回答:
(1)a元素为
,甲的分子式为
H2O2
H2O2
,丁的电子式为

(2)由上述一种或几种元素形成的物质可与水发生氧化还原反应但不属于置换反应,写出一个符合要求的化学反应方程式:
3NO2+H2O=NO+2HNO3
3NO2+H2O=NO+2HNO3

Ⅱ.碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的生活方式.
(1)甲烷燃烧时放出大量的热,可作为能源应用于人类的生产和生活.
已知①2CH4(g)+3O2(g)═2CO(g)+4H2O(l);△H1=-1214.6kJ/mol;
②CO2 (g)═CO (g)+
1
2
O2(g);△H2=+283kJ/mol
则甲烷燃烧热的热化学方程式为
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)的△H=-890.3kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)的△H=-890.3kJ/mol

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO CO2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率为:
0.16
0.16
 mol/L?min.
②该反应的正反应为
(填“吸”或“放”)热反应;
③若要使实验3达到平衡状态时各物质的体积分数与实验2分别相等,则a、b应满足的关系是
b=2a
b=2a
(用含a、b表示).

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科目:高中化学 来源:2011届广东省增城中学高三第四次综合测试理综化学试题 题型:填空题

碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l);△H1= —1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H2= —566kJ/mol
则反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=           
(2)①将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其正极电极反应式是:                             
②某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是          (填序号)

A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e→H2
③若将所得Fe(OH)2沉淀暴露在空气中,反应的化学方程式为                        。 
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1.6
5
2
900
1
2
0.4
3
3
900
a
b
c
1
   ①实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率为             
②该反应的正反应为        (填“吸”或“放”)热反应。
(4)将2.4g碳(碳的相对原子质量为12)在足量氧气中燃烧,所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中,完全吸收后,溶液中的溶质的化学式是                  ;溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为:                        

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年江西省上饶市高三第二次模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

)碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。低碳生活不再只是一种理想,更是一种值得期待的生活方式。

1)甲烷燃烧时放出大量的热,可作为能源应用于人类的生产和生活。

2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4O2,构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是:???????????????????????????

3)将不同量的COg)和H2Og)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:

,得到如下三组数据:

实验1中,以vH2)表示的平均反应速率为:????

该反应的正反应为???? (填)热反应;

若要实验3达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的体积分数分别相等),则ab应满足的关系是 ????? (用含ab的数学式表示)。

)某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如下图所示装置电解K2SO4溶液。

该电解槽中通过阴离子交换膜的离子数?????? (填“>”“<”)通过阳离子交换膜的离子数;

图中abcd分别表示有关溶液的pH,则abcd由小到大的顺序为 ???????? ??

电解一段时间后,B出口与C出口产生气体的质量比为?? ?????????

 

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科目:高中化学 来源:模拟题 题型:填空题

碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧时放出大量的热,可作为能源应用于人类的生产和生活。已知
①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1); △H1=-1214.6 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H2=-566 kJ/mol
则反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)的△H=_______________。
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,构成甲烷燃料电池。其正极电极反应式是:____________________
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验1中,以v(H2)表示的平均反应速率为____________;
②该反应的正反应为_______(填“吸”或“放”)热反应;
③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的体积分数分别相等),则a、b应满足的关系是
_____________(用含a、b的数学式表示)。

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