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    （14分）如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。

     （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3．25molH2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：

    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）＝___________

    ②下列措施中一定不能使CO2的转化率增大的是______________。

    A．在原容器中再充入lmolCO2  

    B．在原容器中再充入1molH2

    C．在原容器中充入lmol氦气   

    D．使用更有效的催化剂

    E．缩小容器的容积   

    F．将水蒸气从体系中分离

     

     （2）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH＝5．6，c（H2CO3）＝1．5×10－5mol／L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3 ＋H＋的电离平衡常数 K＝____________。（已知：10－5.6＝2．5×10－6）。

    （3）标准状况下，将4．48LCO2通入200mLl．5mol／L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________。

    （4）如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为H2SO4溶液）的

    结构示意图，则a处通入的是___________（填“甲醇”

    或“氧气”），其电极上发生的电极反应式为____________。

    （5）已知，常温下Ksp（AgCl）＝2．0×10－10，Ksp（AgBr）＝5．4×10－13．向BaBr2溶液中加入AgNO3和KCl，当两种沉淀共存时，溶液中c（Br－）和c（Cl－）的比值为____________。

     

    【答案】

    （14分）（1）0.1125mol/(l.min)  （2分） ACD（2分）

    (2)4.2×10－7    （2分） 

    (3) c（Na+）>c（）>c（CO3 2-）>c（OH-）>c（H+）（2分）

    (4)甲醇；（2分）CH3OH+ H2O —6e-=CO2+6 H+（2分）

    (5)2.7×10－3（2分）

    【解析】略

     

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    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：
    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
    0.1125mol/（L?min）
    0.1125mol/（L?min）
    ．
    ②下列措施中一定不能使CO2的转化率增大的是
    ACD
    ACD
    ．
    A．在原容器中再充入1mol CO2        B．在原容器中再充入1mol H2
    C．在原容器中充入1mol氦气         D．使用更有效的催化剂
    E．缩小容器的容积                  F．将水蒸气从体系中分离
    （2）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×10-5mol/L．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
    4.2×10-7
    4.2×10-7
    ．（已知：10-5.6=2.5×10-6）．
    （3）标准状况下，将4.48L CO2通入200mL 1.5mol/L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
    c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
    c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
    ．
    （4）如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是
    甲醇
    甲醇
    （填“甲醇”或“氧气”），其电极上发生的电极反应式为
    CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
    CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
    ．
    （5）已知，常温下Ksp（AgCl）=2.0×10-10，Ksp（AgBr）=5.4×10-13．向AgNO3溶液中加入KBr和KCl，当两种沉淀共存时，溶液中c（Br-）和c（Cl-）的比值为
    2.7×10-3
    2.7×10-3
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍关注
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L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
    测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
    ①反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）=
    0.225
    0.225
    mol/（L?min）．H2的转化率为
    75%
    75%
    ．
    ②下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
    CDF
    CDF
    ．
    A、升高温度                       B、充入He（g），使体系压强增大
    C、将H2O（g）从体系中分离           D、再充入1mol CO2和3mol H2
    E、使用催化剂                      F、缩小容器体积
    （2）①反应进行到3分钟时，同种物质的v正 与v逆的关系：v正
    ＞
    ＞
    v逆 （填＞，=，＜）
    ②上述反应平衡常数的表达式为
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)
    ，
    c(CH3OH)?c(H2O)
    c(CO2)?c3(H2)
    ，
    ，经计算该温度下此反应平衡常数的数值为
    16
    3
    16
    3
    ．

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    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

    （2011?天河区一模）如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，已受到各国的普遍重视．
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L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测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
    0.45
    0.45
    mol/（L?min）．
    ②该反应的平衡常数表达式为
    k=
    c(CH3OH)c(H2O)
    c(CO2)c3(H2)
    k=
    c(CH3OH)c(H2O)
    c(CO2)c3(H2)
    ．
    ③其它条件不变，下列措施中能使
    n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
    BC
    BC
    ．
    A．升高温度                          B．再充入1mol CO2和3mol H2
    C．将H2O（g）从体系中分离              D．充入He（g），使体系压强增大
    （2）CO2是典型的酸性氧化物，能转化为其它物质．
    ①利用CO2可制得纯碱，纯碱溶液PH
    大于
    大于
    7（填大于、等于、小于）；原因是（用离子反应方程式表示）
    CO32-+H2OHCO3-+OH-
    CO32-+H2OHCO3-+OH-
    ．
    ②一定温度下，在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液，观察到的现象是
    有沉淀析出
    有沉淀析出
    ；产生此现象的原因是
    饱和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移动
    饱和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移动
    ．
    （3）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为：4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为：
    CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
    CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2009?镇江一模）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，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）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L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，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．

    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
    0.225
    0.225
    mol/（L?min）．
    ②该反应的平衡常数表达式为
    k=
    c(CH3OH)×c(H2O)
    c(CO2)×c3(H2)
    k=
    c(CH3OH)×c(H2O)
    c(CO2)×c3(H2)
    ．
    ③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
    C、D
    C、D
    ．
    A．升高温度                  B．充入He（g），使体系压强增大
    C．将H2O（g）从体系中分离     D．再充入1mol CO2和3mol H2
    （2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除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为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，则阴极反应式为：
    2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-
    2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-
    ．
    有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染．请你判断是否可行并说出理由：
    不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行
    不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行
    ．

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