2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012

显得十2022-10-04 11:39:541条回答

2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议,大会倡导“节能减排”和“低碳经济”,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.过渡排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化:

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______(填字母).
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=______.
②该反应的平衡常数表达式K=
[CH3OH]•[H2O]
[CO2]•[H2]3
[CH3OH]•[H2O]
[CO2]•[H2]3

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是______(填字母).
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂 D.再充入l molCO2和3molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:
CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4kJ•mol-1
CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4kJ•mol-1

(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池负极的电极反应式是:______;其正极的电极反应式是:______.

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追忆似流水 共回答了17个问题 | 采纳率94.1%
解题思路:(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0;
(2)在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L;①依据化学平衡三段式列式计算判断;②依据化学平衡常数的概念书写平衡常数计算式;③依据化学反应的影响因素和条件逐项分析判断;
A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行;
B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量平衡正向进行;
C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡;
D、再充入l molCO2和4molH2,增大压强平衡正向进行;
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4kJ•mol-1
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,原电池的负极失电子发生氧化反应,失电子的是甲醇,此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水;负极的电极反应式结合化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O;正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;依据电子守恒,用化学方程式减去正极电极反应得到负极电极反应式.

(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0,
故答案为:C;
(2)在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L;则①依据化学平衡列式计算为:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol/L) 1 40 0
变化量(mol/L) 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡量(mol/L) 0.25 1.75 0.75 0.75
CO2的平均反应速率v(CO2)=[0.75mol/L/10min]=0.075mol•L-1•min-1 ,故答案为:0.075 mol•L-1•min-1
②该反应的平衡常数表达式K=
[CH3OH]•[H2O]
[CO2]•[H2]3,故答案为:
[CH3OH]•[H2O]
[CO2]•[H2]3;
③措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是:
A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行,故A错误;
B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B正确;
C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C错误;
D、再充入l molCO2和4molH2,增大压强平衡正向进行,故D正确;
故选BD;
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇物质的量为0.5mol,完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4 kJ•mol-1
故答案为:CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-738.4kJ•mol-1
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,原电池的负极失电子发生氧化反应,失电子的是甲醇,此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水;负极的电极反应式结合化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O;正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;依据电子守恒,用化学方程式减去正极电极反应得到负极电极反应式为:2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O,
故答案为:2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O;3O2+6H2O+12e-=12OH-

点评:
本题考点: 焓变和熵变;热化学方程式;化学电源新型电池;化学平衡的影响因素;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

考点点评: 本题考查了反应的焓变判断,热化学方程式的书写原则,电极反应和电池反应的分析书写,化学平衡的影响因素判断平衡移动方向,化学平衡的计算的应用,图象分析是关键.综合性较大,难度中等.

1年前

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(1)科学家采用组合转化技术,将CO2和H2以一定比例混合在特定的条件下发生反应2CO2+6H2=A+4H2O,A是一种化工原料。写出此物质的化学式。
(2)为减缓大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是。
A.开发太阳能、水能、风能、地热等新能源
B.禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
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故答案为:C 2 H 4
(2)A、开发太阳能、水能、风能、地热等新能源,这些都是清洁可循环利用的能源,没有二氧化碳排放,符合题意可选;
B、减少煤、石油、天然气等矿物燃料的使用,化石燃料的使用是二氧化碳的最大来源,少使用就可以减少二氧化碳的排放,但禁止使用不可取,不符合题意不可选;
C、大量植树造林,禁止乱砍滥伐因为植物光合作用能吸收大量的二氧化碳,使空气里二氧化碳含量降低,符合题意可选;
故选AC.
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点评:
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故选A

点评:
本题考点: 二氧化碳对环境的影响;酸雨的产生、危害及防治;白色污染与防治;臭氧空洞和臭氧层保护.

考点点评: 此题考查大气污染引起的环境问题与对应的物质.空气的污染物主要是有害气体和粉尘,有害气体主要是一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等.了解典型的大气环境问题与排放到大气中的物质的联系是解答此题的关键.二氧化碳不是大气污染物,但是它带来的温室效应问题也不容忽视.

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A.开发利用太阳能、风能、生物能、海洋能等清洁能源
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D.用脱硫处理的煤代替原煤作燃料
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解题思路:根据减少二氧化碳排放的措施和吸收大气中二氧化碳的措施回答.要减缓大气中二氧化碳的含量的增加,一方面要减少向大气中排放二氧化碳,二要想法吸收空气中过多的二氧化碳,开发利用新能源是减少二氧化碳排放的有效措施,植树造林,利用绿色植物的光合作用可吸收大气中的二氧化碳.

A、开发太阳能、风能、生物能、海洋能等新能源,可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,故A不选;
B、使用节能产品,推广节能环保汽车,减少化石燃料的使用,减少二氧化碳气的排放,故B不选;
C、大量植树造林,增加森林植被面积,可通过植物的光合作用吸收大气中过多的二氧化碳,故C不选;
D、用脱硫处理的煤代替原煤作燃料,只能减少二氧化硫气体的排放,减少酸雨的形成,但不能减少二氧化碳的排放,故D选;
故选D.

点评:
本题考点: 使用化石燃料的利弊及新能源的开发.

考点点评: 本题从生活的实际出发,考查节能减排的相关知识,培养学生的环保意识,关于温室效应的考查诣在提高人们的环保意识,倡导低碳生活习惯.

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(1)科学家采用组合转化技术,将CO2和H2以一定比例混合在特定的条件下发生反应2CO2+6H2=A+4H2O,A是一种化工原料.写出此物质的化学式______.
(2)为减缓大气中CO2含量的增加,以下建议可行的是______.
A.开发太阳能、水能、风能、地热等新能源
B.禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
C.大量植树造林,禁止乱砍滥伐.
0小猪01年前1
manining 共回答了16个问题 | 采纳率93.8%
解题思路:(1)根据质量守恒定律中元素种类不变、原子个数不变的特点,根据题干中的化学方程式可以得出未知生成物的化学式.
(2)我们要从温室效应产生的根本原因和防治措施方面着手,再结合自己的生活习惯来回答

(1)方程式的左边含有2个碳原子、4个氧原子和12个氢原子,右边有4个氧原子和8个氢原子,因此1个未知生成物分子中含有2个碳原子和4个氢原子.即未知生成物的化学式表示为C2H4
故答案为:C2H4
(2)A、开发太阳能、水能、风能、地热等新能源,这些都是清洁可循环利用的能源,没有二氧化碳排放,符合题意可选;
B、减少煤、石油、天然气等矿物燃料的使用,化石燃料的使用是二氧化碳的最大来源,少使用就可以减少二氧化碳的排放,但禁止使用不可取,不符合题意不可选;
C、大量植树造林,禁止乱砍滥伐因为植物光合作用能吸收大量的二氧化碳,使空气里二氧化碳含量降低,符合题意可选;
故选AC.

点评:
本题考点: 质量守恒定律及其应用;二氧化碳对环境的影响;有关化学式的计算和推断.

考点点评: 本题主要考查质量守恒定律中元素种类不变、原子个数不变的规律,关于温室效应的考查诣在提高人们的环保意识,倡导低碳生活习惯难度较小.

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(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______(填字母).
A.△H>0,△S>0
B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<O
D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在1L固定体积的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=______.
②该反应的平衡常数表达式K=
c(H2O)c(CH3OH)
c(CO2)c3(H2)
c(H2O)c(CH3OH)
c(CO2)c3(H2)

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是______.(填字母)
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入1molCO2和3molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出362.9kJ的热量,写出该反应的热化学方程式为
CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ•mol-1
CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ•mol-1

ganxing1年前1
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解题思路:(1)依据反应和图象1分析判断:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),气体的物质的量减少,反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0;
(2)二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L;
①根据c=[△c/△t]计算△c(CO2);
②平衡常数等于生成物的浓度化学计量数幂之积除以反应物的浓度化学计量数幂之积,
③依据化学反应的影响因素和条件逐项分析判断:
A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行;
B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量平衡正向进行;
C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡;
D、再充入l molCO2和3molH2,增大压强平衡正向进行;
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出362.9kJ的热量,则1mol甲醇完全燃烧恢复到原状态时,放出热量=362.9kJ×[1mol×32g/mol/16g]=726.6kJ,依据书写热化学方程式的方法写出甲醇燃烧热的热化学方程式.

(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),气体的物质的量减少,反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0,
故答案为:C;
(2)二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L,则:
①v(CO2)=[0.75mol/L/10min]=0.075mol/(L•min);
故答案为:0.075mol/(L•min);
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数表达式K=
c(H2O)c(CH3OH)
c(CO2)c3(H2),
故答案为:
c(H2O)c(CH3OH)
c(CO2)c3(H2);
③措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是:
A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行;故A错误;
B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B正确;
C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C错误;
D、再充入l molCO2和4molH2,增大压强平衡正向进行,故D正确;
故选:BD;
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出362.9kJ的热量,则1mol甲醇完全燃烧恢复到原状态时,放出热量
=362.9kJ×[1mol×32g/mol/16g]=725.8kJ,故甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ•mol-1
故答案为:CH3OH(l)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ•mol-1

点评:
本题考点: 化学平衡的影响因素;热化学方程式;焓变和熵变;化学平衡常数的含义.

考点点评: 本题考查了反应的焓变判断,热化学方程式的书写,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算、化学平衡常数等,图象分析是关键,难度中等.

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[ ]
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C