为解决大气中CO2的含量增大的问题.某科学家提出“绿色自由构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收.然后再把CO2从溶液中提取出来.经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇.“绿色自由构想的部分技术流程如下: (1)合成塔中反应的化学方程式为 ,△H<0.该反应为可逆反应.从平衡移动原理分析.低温有� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(14分) 为解决大气中CO₂的含量增大的问题，某科学家提出“绿色自由”构想：把工厂排出的富含CO₂的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应使废气中的CO₂转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下：

（1）合成塔中反应的化学方程式为；△H<0。该反应为可逆反应，从平衡移动原理分析，低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度，除考虑温度对反应速率的影响外，还主要考虑了。

（2）从合成塔分离出甲醇的原理与下列操作的原理比较相符（填字母）

A．过滤 B．分液 C．蒸馏 D．结晶

工业流程中一定包括“循环利用”，“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的，除K₂CO₃溶液和CO₂、H₂外，还包括。

（3）一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中，正确的是。

A．升高温度能使增大

B．反应达到平衡状态时，CO₂的平衡转化率为75%

C．3 min时，用CO₂的浓度表示的正反应速率等于用CH₃OH的浓度表示的逆反应速率

D．从反应开始到平衡，H₂的平均反应速率υ(H₂)＝0.075 mol•L^－¹•min^－¹

(4) 如将CO₂与H₂以1:4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH₄。

巳知

写出C0₂(g)与H₂(g)反应生成CH₄(g)与液态水的热化学方程式

___________ _____。

【答案】

（14分）（1）CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O（3分）催化剂的催化活性（2分）

（2）C（2分）高温水蒸气或反应热（2分）（3）B（3分）

(4) CO₂(g)+4H₂(g) = CH₄(g)+2H₂O(l) ΔH＝－252.9kJ/mol （3分）

【解析】

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(14分)孔雀石的主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuCl₂·3H₂O及CaCO₃的步骤如下：

为解决有关问题，兴趣小组同学查得有关物质沉淀的pH数据如下：

物质	pH (开始沉淀)	pH(完全沉淀)
Fe(OH)₃	1.9	3.2
Fe(OH)₂	7.0	9.0
Cu(OH)₂	4.7	6.7

⑴“除杂”时先通入足量Cl₂将Fe²^＋氧化成Fe³^＋，再加入CuO固体调节溶液的pH至 (填写范围)。检验Fe(OH)₃是否沉淀完全的实验方案是。

⑵操作X包括、、过滤和洗涤等。CuCl₂·3H₂O加热灼烧的最终产物的化学式是。

⑶某种胃药片的治酸剂为CaCO₃，该药片中CaCO₃质量分数的测定步骤如下：

a．配制0.1mol·L^－1的HCl溶液和0.1mol·L^－1的NaOH溶液各250mL。

b．取0.1g磨碎后的胃药于锥形瓶中。

c．向锥形瓶内加入25.00mL 0.1 mol·L^－1的HCl溶液。

d．以酚酞为指示剂，用0.1mol·L^－1的NaOH溶液滴定，至达到滴定终点。

e．重复bcd三步的操作2次。

① 操作c中量取盐酸体积的仪器是。

② 若洗涤后的碱式滴定管未用NaOH溶液润洗，则所测CaCO₃的质量分数将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

③ 若滴定中NaOH溶液的平均用量为15.00mL，则胃药中碳酸钙的质量分数为。

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为解决有关问题，兴趣小组同学查得有关物质沉淀的pH数据如下：

物质	pH (开始沉淀)	pH(完全沉淀)
Fe(OH)₃	1.9	3.2
Fe(OH)₂	7.0	9.0
Cu(OH)₂	4.7	6.7

⑴“除杂”时先通入足量Cl₂将Fe²^＋氧化成Fe³^＋，再加入CuO固体调节溶液的pH至   (填写范围)。检验Fe(OH)₃是否沉淀完全的实验方案是  。
⑵操作X包括   、   、过滤和洗涤等。CuCl₂·3H₂O加热灼烧的最终产物的化学式是   。
⑶某种胃药片的治酸剂为CaCO₃，该药片中CaCO₃质量分数的测定步骤如下：
a．配制0.1mol·L^－¹的HCl溶液和0.1mol·L^－¹的NaOH溶液各250mL。
b．取0.1g磨碎后的胃药于锥形瓶中。
c．向锥形瓶内加入25.00mL 0.1 mol·L^－¹的HCl溶液。
d．以酚酞为指示剂，用0.1mol·L^－¹的NaOH溶液滴定，至达到滴定终点。
e．重复bcd三步的操作2次。
①操作c中量取盐酸体积的仪器是   。
②若洗涤后的碱式滴定管未用NaOH溶液润洗，则所测CaCO₃的质量分数将   (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③若滴定中NaOH溶液的平均用量为15.00mL，则胃药中碳酸钙的质量分数为   。

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A．减少化石燃料的使用，开发新能源

B．使用无氟冰箱，减少氟利昂排放

C．多步行或乘公交车，少用私家车

D．将工业废气用碱液吸收后再排放

(2)有学者设想以右图所示装置用电化学原理将CO₂、SO₂转化为重要化工原料。
①若A为CO₂，B为H₂，C为CH₃OH，则正极的电极反应式为；
②若A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄，则负极的电极反应式为；
当电路中有1 mol e^-流过，正极区溶液中的H⁺的物质的量的变化量

n(H⁺⁾= mol。
(3)在研究氮的氧化物的转化时，某小组查阅到以下数据：l7℃、l.01×l0⁵Pa时，2NO₂(g)

N₂O₄(g) △H<0的平衡常数K=13.3。
①若该条件下密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c(NO₂)=0.0300mol.L^-1，
则c(N₂O₄)= 。(保留两位有效数字)
②若改变上述体系的某一个条件，达到新的平衡后，测得混合气体中c(NO₂)="0.04" mol.L^-1，c(N₂O₄)="0.007" mol.L^-1，则改变的条件为。
(4)为了降低汽车尾气对大气的污染，有关部门拟用甲醇替代作为公交车的燃料。由CO和H₂合成甲醇的方法是CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g)，己知该反应在300^OC时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2moI CO、3mol H₂利2molCH₃OH(g)充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将。(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。

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①若A为CO₂，B为H₂，C为CH₃OH，则正极的电极反应式为；

②若A为SO₂，B为O₂，C为H₂SO₄，则负极的电极反应式为；

当电路中有1 mol e^-流过，正极区溶液中的H⁺的物质的量的变化量n(H⁺⁾= mol。

(3)在研究氮的氧化物的转化时，某小组查阅到以下数据：l7℃、l.01×l0⁵Pa时，2NO₂(g) N₂O₄(g) △H<0的平衡常数K=13.3。

①若该条件下密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c(NO₂)=0.0300mol.L^-1，

则c(N₂O₄)= 。(保留两位有效数字)

②若改变上述体系的某一个条件，达到新的平衡后，测得混合气体中c(NO₂)=0.04 mol.L^-1，c(N₂O₄)=0.007 mol.L^-1，则改变的条件为。

(4)为了降低汽车尾气对大气的污染，有关部门拟用甲醇替代作为公交车的燃料。由CO和H₂合成甲醇的方法是CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，己知该反应在300^OC时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2moI CO、3mol H₂利2molCH₃OH(g)充入容积为2 L的密闭容器中，此时反应将。(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。