• 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 H2OD.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-1②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ?mol-1③2CO(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,=a,则a的取值范围为 .试题及答案-解答题-云返教育

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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CO
      2,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)CO
      2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:
      CO
      2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
      则得CO
      2和CH2OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
      ①从3min到8min,v(H
      2)= 
      ②能说明上述反应达到平衡状态的是
        (填编号).
      A.反应中CO
      2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 H
      2,同时生成1mol H2O
      D.CO
      2的体积分数在混合气体中保持不变
      (4)已知:
      ①C(s)+O
      2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ?mol-1
      ②2H
      2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ?mol-1
      ③2CO(g)+O
      2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ?mol-1
      则:C(s)+H
      2O(g)═CO(g)+H2(g),△H= 
      (5)某文献报道:在30℃、30MPa条件下,以Fe、COCl
      2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,=a,则a的取值范围为 

      试题解答


      见解析
      (1)所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态;
      (2)阴极发生还原反应,CO
      2被还原生成CO,总反应式减去阳极反应式得阴极反应式;
      (3)①根据v=
      计算出v(CH3OH).然后根据速率之比等于化学计量数之比求出v(H2).
      ②在一定条件下,当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理性也不变;
      (4)依据题干热化学方程式,结合盖斯定律进行计算;
      (5)用极值法,当CO
      2和H2转化为丁烷或者戊烷时分别求得n(H2)/n(CO2);

      (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2CO
      2=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:2CO
      2+4e-+2H2O=2CO+4OH-
      (3)①v(CH
      3OH)==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CO
      2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3molH
      2,同时生成1molH2O,故C错误;
      D.CO
      2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)+O
      2(g)═CO2(g),△H1=-437.3kJ?mol-1
      ②2H
      2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H2=-571.6kJ?mol-1
      ③2CO(g)+O
      2(g)═2CO2(g),△H3=-566.0kJ?mol-1
      由盖斯定律,①+②×
      -③×,得C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),△H=+131.5kJ?mol-1
      故答案为:+131.5kJ?mol
      -1
      (5)CO
      2和H2转化为丁烷,4CO2+13H2C4H10+8H2O,则==3.25,
      CO
      2和H2转化为戊烷,5CO2+16H2C5H12+10H2O,则==3.2,
      故a取值范围为3.2<a<3.25,故答案为:3.2<a<3.25;
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