Question

【題目】二氧化碳的捕捉、封存與再利用是實現(xiàn)溫室氣體減排的重要途徑之一。

(1)二氧化碳的電子式為___________。

(2)下列利用二氧化碳的反應中原子利用率達100%的是_____(填序號)。

a．CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O

b．CO2＋CH4CH3COOH

c．CO2+3H2CH3OH+H2O

d．

(3)一種正在開發(fā)的利用二氧化碳制取甲醇的流程如下：

①反應(Ⅰ)將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為甲酸常用途徑有兩種，如下圖(a)和 (b)。

圖(a)中能量主要轉(zhuǎn)化方式為____，圖(b)中發(fā)生反應的化學方程式為_____。

②在5L的恒溫恒容密閉容器中充入1moLCO和4molH2，加入催化劑發(fā)生反應，測得CO及CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示。

圖中第______min(填數(shù)字)反應達到平衡，CO在0～4min內(nèi)的平均反應速率比在4～8min內(nèi)的快，其原因是______；達到平衡時氫氣的濃度為______。

(4)已知斷裂(或生成)1mol化學鍵吸收(或放出)的能量稱為鍵能，反應H2(g)+ I2(g)=2HI(g)相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如下：

化學鍵	H—I	H—H	I—I
鍵能/kJ·mol－1	298.7	436.0	152.7

則該反應的△H為_________kJ·mol-1。

(5)氨氣可作為脫硝劑，在恒溫恒容密閉容器中充入一定量的NO和NH3，在一定條件下發(fā)生反應：6NO(g) + 4NH3(g) 5N2(g) +6H2O(g)。

①能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的標志是_________(不定項選擇)。

a．反應速率v( NH3) =v( N2)

b．容器內(nèi)壓強不再隨時間而發(fā)生變化

c．容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分數(shù)不再隨時間而發(fā)生變化

d．容器內(nèi)n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O) = 6∶4∶5∶6

②某次實驗中測得容器內(nèi)NO及N2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示，圖中v(正)與v(逆)相等的點為______(選填字母)。

Answer 1

【答案】 bd 光能轉(zhuǎn)化成化學能 2CO2+2H2O2HCOOH+ O2 10 0～4 min反應物濃度大 0.5mol·L-1 -8.7 bc cd

【解析】

(1)碳與氧之間形成雙鍵，氧原子和碳原子最外層都為8個電子，二氧化碳的電子式為。 故答案為：；

(2)a．有副產(chǎn)品水生成，原子利用率沒有達到100%，故a錯誤；

b．反應為化合反應，反應物全部轉(zhuǎn)化為生成物，沒有其它物質(zhì)生成，則原子利用率達100%，故b正確；

c．有副產(chǎn)物水生成，原子利用率沒有達到100%，故C錯誤；

d．該反應為聚合反應，原子利用率達到100%，故d正確；

利用二氧化碳的反應中b是化合反應、d是聚合反應原子利用率達100%，故答案為：bd；

(3)圖(a)中在光照條件下將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為甲酸，能量主要轉(zhuǎn)化方式為光能轉(zhuǎn)化成化學能，圖(b)中CO2和H2O生成HCOOH和 O2，發(fā)生反應是通電電解陽極生成氧氣，陰極生成甲酸，發(fā)生反應的化學方程式為2CO2+2H2O2HCOOH+ O2。故答案為：光能轉(zhuǎn)化成化學能；2CO2+2H2O2HCOOH+ O2；

②反應達到平衡狀態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，圖象中10min時反應達到平衡狀態(tài)，此時CO物質(zhì)的量0.25mol，變化了1.00mol-0.25mol=0.75mol，甲醇生成了0.75mol，CO在0～4min內(nèi)的平均反應速率比在4～8min內(nèi)的快，其原因是隨著反應的進行CO的濃度不斷變�。ɑ蛉萜鲀�(nèi)氣體的壓強不斷減�。�，

達到平衡時氫氣的濃度==0.5mol·L－1，平衡時氫氣的濃度為0.5mol·L-1。故答案為：10；0～4 min反應物濃度大；0.5mol·L-1；

(4)反應H2(g)+ I2(g)=2HI(g)的△H=436.0kJ·mol-1+152.7kJ·mol-1-298.7kJ·mol-1×2=-8.7kJ·mol-1。故答案為：-8.7；

(5)①a．該反應達到平衡狀態(tài)時，5v（NH3）正=4v（N2）逆，故a錯誤；

b．該反應是一個反應前后氣體體積增大的可逆反應，當反應達到平衡狀態(tài)時，容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化，所以能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，故b正確；

c．容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分數(shù)不再隨時間而發(fā)生變化說明濃度不在改變，故c正確；

d．物質(zhì)的量之比不能說明正逆反應速率相等或者濃度不變，故d錯誤；

故答案為：bc；

②圖中a、b點對應的速率關(guān)系是反應正向進行，所以圖中a、b點對應的速率關(guān)系是v（正）＞v（逆），而c、d點達到平衡時ν（正）與ν（逆）相等，cd點物質(zhì)的量不再改變，故答案為：cd。