解题方法
1 . 国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示:“中国将争取在2060年前实现碳中和”。捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。回答下列问题:
(1)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-270kJ·mol-1。几种化学键的键能如表所示:
则a=___________ 。
(2)将CO2还原为CH4,是实现CO2资源化利用的有效途径之一,装置如图所示:
①H+的移动方向为___________ (填“自左至右”或“自右至左”);d电极的电极反应式为___________ 。
②若电源为CH3OHO2KOH清洁燃料电池,当消耗0.1molCH3OH燃料时,离子交换膜中通过___________ molH+,该清洁燃料电池中的正极反应式为___________ 。
(3)甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.58kJ·mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
反应III:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-90.77kJ·mol-1
反应II的ΔH2=___________ kJ·mol-1。
(4)利用太阳能光解Fe3O4,制备的FeO用于还原CO2合成炭黑,可实现资源的再利用。其转化关系如图2所示。过程II反应的化学方程式是___________ 。
(5)在酸性电解质溶液中,以太阳能电池作电源,惰性材料作电极,可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。
①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2,则电路中转移的电子至少为___________ mol。
②生成乙烯的电极反应式是___________ 。
(1)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-270kJ·mol-1。几种化学键的键能如表所示:
化学键 | CH | HH | HO | CO |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 436 | a | 745 |
(2)将CO2还原为CH4,是实现CO2资源化利用的有效途径之一,装置如图所示:
①H+的移动方向为
②若电源为CH3OHO2KOH清洁燃料电池,当消耗0.1molCH3OH燃料时,离子交换膜中通过
(3)甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.58kJ·mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
反应III:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-90.77kJ·mol-1
反应II的ΔH2=
(4)利用太阳能光解Fe3O4,制备的FeO用于还原CO2合成炭黑,可实现资源的再利用。其转化关系如图2所示。过程II反应的化学方程式是
(5)在酸性电解质溶液中,以太阳能电池作电源,惰性材料作电极,可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。
①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2,则电路中转移的电子至少为
②生成乙烯的电极反应式是
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解题方法
2 . 硫酸厂尾气中含有大量SO2,回收并综合利用SO2对环境保护有重要意义。
(1)利用氨水吸收烟气中的SO2可转化为(NH4)2SO4。相关反应的主要热化学方程式如下:
SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq) ΔH1=akJ•mol-1
NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) ΔH2=bkJ•mol-1
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=ckJ•mol-1
①反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=________ kJ•mol-1
②空气氧化NH4HSO3的速率随温度的变化如图1所示,当温度超过60℃时,(NH4)2SO3氧化速率下降的原因可能是________ 。研究发现,在500℃下硫酸铵分解过程中得到4种产物,其含氮物质随时间变化关系如图2所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式:____________ 。
(2)工业上利用SO2尾气可制备亚硫酰氯(SOCl2)。SOCl2是一种发烟液体,易水解,可用于农药、医药、染料、电池等生产,其制备原理为:S(s)+2Cl2(g)+SO2(g)⇌2SOCl2(g)。
①该反应的平衡常数表达式为____ 。
②用SOCl2与A1Cl3•6H2O混合共热,可得到无水A1Cl3,原因是________ 。
(3)用电解法处理含有SO2尾气的装置如图所示(电极材料均为惰性电极)。该装置中的离子交换膜为___ 离子交换膜(填“阴”或“阳”);阴极的电极反应式为__ 。
(1)利用氨水吸收烟气中的SO2可转化为(NH4)2SO4。相关反应的主要热化学方程式如下:
SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq) ΔH1=akJ•mol-1
NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l) ΔH2=bkJ•mol-1
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=ckJ•mol-1
①反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=
②空气氧化NH4HSO3的速率随温度的变化如图1所示,当温度超过60℃时,(NH4)2SO3氧化速率下降的原因可能是
(2)工业上利用SO2尾气可制备亚硫酰氯(SOCl2)。SOCl2是一种发烟液体,易水解,可用于农药、医药、染料、电池等生产,其制备原理为:S(s)+2Cl2(g)+SO2(g)⇌2SOCl2(g)。
①该反应的平衡常数表达式为
②用SOCl2与A1Cl3•6H2O混合共热,可得到无水A1Cl3,原因是
(3)用电解法处理含有SO2尾气的装置如图所示(电极材料均为惰性电极)。该装置中的离子交换膜为
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3 . 纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的四种方法:
(1)已知:①2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s);△H = -169kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g);△H = -110.5kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)=CuO(s);△H = -157kJ·mol-1
则方法a发生反应的热化学方程式是:____________ 。
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:
该离子交换膜为__________ 离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电池的阳极反应式为___________ ,钛极附近的pH值______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为________ 。
方法a | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法b | 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O |
方法c | 电解法,反应为 |
方法d | 用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2 |
(1)已知:①2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s);△H = -169kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g);△H = -110.5kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)=CuO(s);△H = -157kJ·mol-1
则方法a发生反应的热化学方程式是:
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:
该离子交换膜为
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为
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2019-10-09更新
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159次组卷
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2卷引用:江苏省江阴市华士高级中学2023-2024学年高二上学期12月学情调研化学(选修)试卷