CO2和CH4是两种重要的温室气体.通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标.(1)250℃时.以镍合金为催化剂.向4 L容器中通入6 mol CO2.6 mol CH4.发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g).平衡体系中各组分体积分数如下表:物质CH4CO2COH2体积分数0.10.10.40.4①此温度下该反应的平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂ (g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH₄	CO₂	CO	H₂
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=__________

②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H=890.3 kJ·mol^－1

CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H=+2.8 kJ·mol^－1

2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H=566.0 kJ·mol^－1

反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=________________[来源：全,品…中&高*考+网]

（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。

①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____________________

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是________________________

③将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为___________________________

（3）Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂。①如果寻找吸收CO₂的其他物质，下列建议合理的是______

a.可在碱性氧化物中寻找

b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找

c.可在具有强氧化性的物质中寻找

②Li₂O吸收CO₂后，产物用于合成Li₄SiO₄，Li₄SiO₄用于吸收、释放CO₂。原理是：在500℃，CO₂与Li₄SiO₄接触后生成Li₂CO₃；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO₂，Li₄SiO₄再生，说明该原理的化学方程式是___________________________

（4）利用反应A可将释放的CO₂转化为具有工业利用价值的产品。

反应A：

高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：

CO₂在电极a放电的反应式是_____________________________________________

【知识点】反应热的计算、化学平衡常数的含义、化学平衡的影响因素、电解原理

【答案解析】⑴①64 ②+247.3 kJ·mol^－1

⑵①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低

②增大反应压强或增大CO₂的浓度

③3Cu₂Al₂O₄+32H⁺+2NO₃^－=6Cu²⁺+ 6Al³⁺+2NO↑+16 H₂O

（3）①ab （1分） ②CO₂+ Li₄SiO₄ Li₂CO₃+ Li₂SiO₃

（4）CO₂ + 2e^-== CO+O^2-

解析：（1）①      CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）
起始（mol）            6          6             0           0
反应（mol）            X           X            2X         2X
平衡（mol）           6-X      6-X           2X         2X
由CH₄的体积分数为0.1，则(6-x)/(12+2x)=0.1，解得X=4，所以K=(2²×2²)/(0.5×0.5)=64

②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.3kJ•mol^-1    ①
CO（g）+H₂O （g）=CO₂（g）+H₂ （g）△H=2.8kJ•mol^-1        ②
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ•mol^-1             ③
根据盖斯定律，由①+②×2-③×2得

CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H=(-890.3+2.8×2+566.0×2) kJ•mol^-1=+247.3 kJ•mol^-1；

（2）①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低，所以温度升高而乙酸的生成速率降低；

②增大反应压强、增大CO₂的浓度，平衡正向移动，反应物转化率增大；
③Cu₂Al₂O₄拆成氧化物的形式：Cu₂O•Al₂O₃，与酸反应生成离子方程式：

3Cu₂Al₂O₄+32H⁺+2NO₃^-=6Cu²⁺+6Al³⁺+2NO↑+16H₂O；

（3）①a．Li₂O、Na₂O、MgO均属于碱性氧化物，均能吸收酸性氧化物CO₂，可在碱性氧化物中寻找吸收CO₂的其他物质，故a正确；
b．Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂，钠、镁、铝为ⅠA、ⅡA族元素，所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找吸收CO₂的其他物质，故b正确；
c．Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂，但它们都没有强氧化性，且吸收二氧化碳与氧化还原无关，故c错误；故答案为：ab；

②在500℃，CO₂与Li₄SiO₄接触后生成Li₂CO₃，反应物为CO₂与Li₄SiO₄，生成物有Li₂CO₃，根据质量守恒可知产物还有Li₂SiO₃，所以化学方程式为CO₂+ Li₄SiO₄ Li₂CO₃+ Li₂SiO₃；

（4）二氧化碳在a极得到电子发生还原反应生成一氧化碳同时生成氧离子，反应电极反应式为：CO₂+2e^-═CO+O^2-；

【思路点拨】本题主要考查了综合利用CO₂，涉及热化学反应、电化学、化学平衡影响因素等，较为综合，题目难度中等

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下列反应对应的离子方程式书写正确的是 (　　)。

A．漂白粉露置在空气中失效：ClO^－＋CO₂＋H₂O=HClO＋HCO

B．氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应后溶液恰好为中性：

Ba²^＋＋H^＋＋SO＋OH^－=BaSO₄↓＋H₂O

C．Na₂O₂与H₂O反应制备O₂：Na₂O₂＋H₂O=2Na^＋＋2OH^－＋O₂↑

D．在强碱性溶液中次氯酸钠与Fe(OH)₃反应生成Na₂FeO₄，

4OH^－＋3ClO^－＋2Fe(OH)₃=2FeO＋3Cl^－＋5H₂O

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科目：高中化学 来源： 题型：

对于碳及其化合物间转化的说法中，正确的是(　　)

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写出下列各烃的分子式。

(1)烷烃B的分子中含有200个氢原子________。

(2)1 L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15 L的水蒸气________。

(3)已知在标准状况下，某气态烃的密度为1.34 g·L^－1。将0.1 mol该气态有机物充分燃烧生成8.8 g CO₂和5.4 g H₂O________。

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运用化学反应原理研究元素及其化合物的反应有重要意义。

（1）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：2SO₂(g)＋ O₂(g)2SO₃(g)，混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如右图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。根据图示回答下列问题：

①2SO₂(g) + O₂(g)2SO₃(g)的△H____0(填“>”、“<”)。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡移动（填“向左”“向右”或“不移动”）。

②若温度为T₁时，反应进行到状态D时，V_正_______V_逆（填“>”“<”或“=”）

（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产中有重要作用。

① 右图是一定的温度和压强下N₂和H₂反应生成lmolNH₃过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学方程式：（△H用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）。

②在AlCl₃溶液中滴加氨水，反应的离子方程式为：。

（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25℃下，向0.1mol•L^－1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol•L^－1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol•L^－1的NaI溶液，看到的现象是全品教学网，用后离不了！，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）：。

全品教学网，用后离不了！（已知25℃时K_sp[AgCl] =1.0×10^-10 mol²•L^－2，Ksp[AgI] =1.5×10^-16mol²•L^－2）

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科目：高中化学 来源： 题型：

锌锰干电池由于其贮存和使用寿命较短，大都为一次性电池，用完之后被当作垃圾扔掉。这不仅浪费了宝贵的金属资源，而且还会产生严重的环境污染。下表是各类电池的综合成分分析结果：

元素	锌[来源：全,品…中&高*考+网]	锰	铁	铜	碳	其它
质量百分含量	13～27	14～28	23～26	0.5～0.7	5～6	13

通过简单的机械处理，将电池中各组分进行最大在限度的分离，从而使整个处理过程得到简化。再分别对锌皮和锰粉（MnO₂）进行湿法处理，通过预处理、浸取、净化等工序制出产品。工艺流程如下图：

查阅资料知各离子沉淀完全的pH为

离子	Fe³⁺	Fe²⁺	Cu²⁺	Mn²⁺
pH	3.2	9.0	6.7	10.1

已知：锌元素与铝元素相似，具有两性。

1、市售锌锰干电池为碱性电池，电解质溶液为KOH,则其正极反应为；

电极总反应方程为；

2、在预处理中，分离铁皮和锌皮的方法是，洗液加(NH₄)₂CO₃在pH＝7.5沉淀出一种碱式盐，该物质的化学式为。

3、二氧化锰生产中，写出加入30%盐酸溶解时的离子方程式；盐酸溶解后回收的渣是；

4、已知第二次加H₂O₂后调节pH≈9的目的为将Mn²⁺转化为MnO₂,则第一次加H₂O₂后调节pH≈5，目的是；

5、实验室中用高锰酸钾溶液检验Mn²⁺时，产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为

；

6、硫酸锰在高温条件下可以得到三种氧化物，该热分解的方程式为。

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科目：高中化学 来源： 题型：

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

根据题意回答下列问题：

（1）操作Ⅰ的名称是，固体X中主要含有（填写化学式）；

（2）用醋酸调节溶液pH=7～8后再进行操作Ⅱ所得固体Y的成分为（写化学式）.

（3）酸化步骤中调节溶液pH＜5时发生反应2CrO₄^2－＋2H⁺Cr₂O₇^2－＋H₂O.若将将醋酸改用盐酸，盐酸会与Cr₂O₇^2－反应造成大气污染并生成Cr³⁺杂质，该反应的离子方程式为 .

（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是

Na₂Cr₂O₇+2KCl=K₂Cr₂O₇↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是：。

（5）含铬废渣（废水）的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法，金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀。

①电解法处理废水的总反应如下，配平并填写空缺：(已知产物中n(Fe(OH)₃): n (H₂)=1:1)

___Fe＋___Cr₂O₇^2-＋___ ＋___H₂O ＝___Fe(OH)₃↓＋___Cr(OH)₃↓＋___H₂↑；

②已知常温下Cr(OH)₃的K_sp=6.4×10^–32mol⁴/l⁴，若Ⅰ类生活饮用水水质标准铬含量最高限值是0.052 mg/L，要使溶液中c(Cr³⁺)降到符合饮用水水质标准，须调节溶液的pH大于______。

（已知lg2=0.3）

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科目：高中化学 来源： 题型：

含氮废水进入水体中对环境选成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO₃^－还原成N₂，从而消除污染。

(1) 配平以下有关的离子反应方程式：

(2)以上反应中失电子的物质是________，还原产物是________，每生成1 mol这种还原产物，将有________电子发生转移。

(3)现需除去1 m³含氮0.3 mol的废水中的NO₃^－(设氮元素都以NO₃^－的形式存在)，则至少需要消耗金属铝________。

(4)你对以上治理污染的方案有何评价？

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科目：高中化学 来源： 题型：

^{室温下，在0.2mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是}

^A^{．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为：}

^Al3++3OH-^Al(OH)3

^B^{．a→b段，溶液pH增大，Al3+浓度不变}

^C^{．b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀}

^D^{．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解}

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