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[化学选修2一化学与技术]
2013年1月9日以来,全国中东部地区陷入严重的雾霾污染空气中,中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警.雾霾空气中含有较多的粒径2.5微米至10微米的颗粒物.治理雾霾空气是化学工作者的重要工作.
(1)下列哪些措施可以有效治理雾霾空气
 

A、戴口罩远离烟雾B、合理开发水电、太阳能、风能等清洁能源C、种植绿色植物,提高森林覆盖率D、进行人工降雨,减少颗粒漂浮物.
(2)设法把煤转化为中热值气是煤的综合利用途径之一,中热值气的成分是
 
,其主要用途有
 
 
(答两种).
(3)把燃料设计成燃料电池可提高燃料的燃烧效率.以CO为燃料制作燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入CO,电解质是熔融碳酸钠,工作时负极反应式为
 
,若使用该电池电解熔融Al2O3,制取10.8g Al,则理论上需要氧气的体积为 (标准状况下)
 
L
(4)甲醇是一种重要的化工原料和燃料,工业生产甲醇的常用方法是:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8KJ/mol
已知:2H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-571.6KJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0KJ/mol
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-37.3KJ/mol
计算液体CH30H的燃烧热为
 

(5)二甲醚(CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定条件下制得.用合成气制二甲醚时,还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物,写出该反应的化学方程式
 
分析:(1)雾霾与固体颗粒的排放有关,从开发新能源、环境保护、减少固体颗粒排放的角度分析;
(2)煤转化为中热值气,为煤的气化,生成CO、H2、CH4等,可作为化工生成的原料;
(3)以CO为燃料制作燃料电池,负极上CO失去电子,电解熔融Al2O3,利用电子守恒计算;
(4)a、2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=-571.6kJ?mol-1
b、CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);△H=-90.8kJ?mol-1
c、2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=-566.0kJ?mol-1
d、CH3OH(g)═CH3OH(l);△H=-37.3kJ?mol-1
由盖斯定律可知2a-2b+c-2d可得2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l);
(5)CO和H2在一定条件下反应生成二甲醚和水.
解答:解:(1)A、戴口罩远离烟雾,不能从源头上减少污染物的排放,不可行,故A错误;
B、合理开发水电、太阳能、风能等清洁能源,减少化石能源的利用,可减少固体颗粒的排放,故B正确;
C、种植绿色植物,提高森林覆盖率,可保护环境,吸收污染物,故C正确;
D、进行人工降雨,减少颗粒漂浮物,减少雾霾的发生,故D正确;
故答案为:BCD;
(2)煤转化为中热值气,为煤的气化,生成CO、H2、CH4等,可作为居民用煤气、合成氨、制甲醇的化工原料等,故答案为:CO、H2、CH4;居民用煤气;合成氨;
(3)以CO为燃料制作燃料电池,负极上CO失去电子,负极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2,电解熔融Al2O3,由电子守恒可知,4Al~12e-~3O2,理论上需要氧气的体积为
10.8g
27g/mol
×
3
4
×22.4L/mol=6.72L,
故答案为:CO+CO32--2e-=2CO2;6.72;
(4)a、2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=-571.6kJ?mol-1
b、CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);△H=-90.8kJ?mol-1
c、2CO(g)+O2(g)═2CO2(g);△H=-566.0kJ?mol-1
d、CH3OH(g)═CH3OH(l);△H=-37.3kJ?mol-1
由盖斯定律可知2a-2b+c-2d可得2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),△H=2(-571.6kJ?mol-1)-2(-90.8kJ?mol-1)+(-566.0kJ?mol-1)-2(-37.3kJ?mol-1)=-1453KJ/mol,所以燃烧热为
1
2
×(-1453KJ/mol)=-726.5kJ/mol,
故答案为:-726.5kJ/mol;
(5)CO和H2在一定条件下反应生成二甲醚和水,该反应为2CO+4H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+H2O,故答案为:2CO+4H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+H2O.
点评:本题考查较综合,涉及环境污染、原电池、燃烧热的计算及盖斯定律的应用、化学反应方程式的书写,侧重分析能力、计算能力及知识迁移应用能力的考查,题目难度中等.
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?许昌三模)[化学--选修2:化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题.
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在
C
C
的郊区.
A.风光秀丽的旅游城市             
B.消耗硫酸甚多的工业城市
C.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式:
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2

写出接触室中的化学方程式:
2SO2+O2
催化剂
.
2SO3
2SO2+O2
催化剂
.
2SO3

(3)CuFeS2是黄铜矿的主要成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为
4CuFeS2+13O2
 高温 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 高温 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(4)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是
D
D

A.黄铁矿煅烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(5)下表是压强对SO2平衡转化率的影响:
压强Mpa
转化率%
温度/℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
对于SO2转化为SO3的反应,增大压强可使转化率
增大
增大
,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是
常压下SO2的转化率已很大
常压下SO2的转化率已很大

(6)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化见下表:
沸腾炉温度 600 620 640 660
炉渣中CuSO4质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因:
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学-选修2:化学与技术】(15分)

水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:

(1)天然水中溶解的气体主要有__________、__________。

(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是        ,其净水作用的原理是_____。

(3)水的净化和软化的区别是__________。

(4)硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)。若某天然

水中c(Ca2)=1.2×103mol/L,c(Mg2)=6×104mol/L,则此水的硬度为

_________。

   (5)若(4)中的天然水还含有c(HCO3-)=8×10-4mol/L,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2__________g,后加入Na2CO3___________g。

 

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科目:高中化学 来源:2012届宁夏银川一中高三第三次模拟考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

【化学-选修2:化学与技术】(15分)
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:
(1)天然水中溶解的气体主要有__________、__________。
(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是       ,其净水作用的原理是_____。
(3)水的净化和软化的区别是__________。
(4)硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)。若某天然
水中c(Ca2)=1.2×103mol/L,c(Mg2)=6×104mol/L,则此水的硬度为
_________。
(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO3-)=8×10-4mol/L,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2__________g,后加入Na2CO3___________g。

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年宁夏高三第三次模拟考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

【化学-选修2:化学与技术】(15分)

水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:

(1)天然水中溶解的气体主要有__________、__________。

(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是        ,其净水作用的原理是_____。

(3)水的净化和软化的区别是__________。

(4)硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)。若某天然

水中c(Ca2)=1.2×103mol/L,c(Mg2)=6×104mol/L,则此水的硬度为

_________。

   (5)若(4)中的天然水还含有c(HCO3-)=8×10-4mol/L,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2__________g,后加入Na2CO3___________g。

 

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