国际化学界提出“绿色化学 的可持续发展的原则.下列各项叙述中属于绿色化学的是 A.治理污染点 B.处理废弃物 C.减少“三废 的排放 D.杜绝污染源 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

2011年12月13日,加拿大正式宣布将退出《京都议定书》,这使CO2的排放问题再次成为了热点.当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应.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.
I.最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,在一定条件下与H2反应,使之变为可再生燃料甲醇.其流程如图1所示:

①上述流程中碳酸钾溶液所起的作用是
吸收或富集二氧化碳
吸收或富集二氧化碳

②在分解池中发生的反应为
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
(写出化学方程式).
Ⅱ.碳酸钾是重要的无机化工、医药、轻工原料之一,主要用于医药、玻璃、染料等工业,可用作气体吸附剂,干粉灭火剂,橡胶防老剂等.
已知:CO2、碳酸盐、碳酸氢盐的部分性质如下:
CO2(过量)+OH-═HCO3-  HCO3-+OH-═CO32-+H2O
CO32-与H+反应生成CO2分两步:
CO32-+H+═HCO3-;   HCO3-+H+═H2O+CO2
①小王同学在实验室用如图2所示的装置和药品制取K2CO3溶液.他所制得的溶液中可能含有的杂质是
碳酸氢钾或氢氧化钾
碳酸氢钾或氢氧化钾

②现有100ml氢氧化钾溶液,请你设计一方案,使其尽可能完全转化为碳酸钾溶液(只需列出实验步骤)
通入过量的二氧化碳使其充分反应,然后蒸发结晶得到碳酸氢钾,再将所得固体加热分解,将分解后的固体溶于水
通入过量的二氧化碳使其充分反应,然后蒸发结晶得到碳酸氢钾,再将所得固体加热分解,将分解后的固体溶于水

③该同学在数字实验室中用传感器对碳酸钾和碳酸氢钾的混合物样品进行成分测定,他分别称取三份不同质量的混合物样品,配成稀溶液,然后分别逐滴加入相同浓度的50ml硫酸,测得如下数据:
实验编号 1 2 3
混合物的质量/g 3.76 4.70 8.46
硫酸溶液的体积/mL 50.00 50.00 50.00
生成二氧化碳的物质的量/mol 0.03 0.0375 0.03
试计算:该混合固体中K2CO3与KHCO3的物质的量之比是
2:1
2:1
;所用硫酸的物质的量浓度为
0.75
0.75
mol?L-1

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为减小和消除过量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.最近有科学家提出“绿色自由”构想:把CO2经化学反应而富集,使之变为可再生燃料,如甲醇、甲醚等.
(1)已知甲醚的燃烧热为A kJ/mol,H2的燃烧热为B kJ/mol.在合成塔中,CO2与H2在一定条件下生成液态甲醚和液态水,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是
 

(2)以甲醇为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2,负极通入甲醇,用熔融金属氧化物MO作电解质.该电池负极发生的电极反应是
 
;放电时,O2-移向电池的
 
(填“正”或“负”)极.用这样的电池电解足量的硫酸铜溶液,一段时间后,(不考虑任何的损耗)消耗的O2与生成的H+物质的量之比
 

(3)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol?L-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K=
 
.(已知:10-5.6=2.5×10-6)(结果保留2位有效数字)
(4)常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3
 
c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”).

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(2012?潮州二模)为减少和消除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.甲醇是一种可再生燃料,它的沸点为64.7℃.有科学家提出绿色构想:把含有CO2的空气或工业尾气通入碳酸钾溶液中,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想流程如下:(相对原子质量:C-12  O-16   Ca-40   Ba-137)

试回答下列问题:
(1)写出分解池中发生反应的化学方程式
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O
2KHCO3
  △  
.
 
K2CO3+CO2↑+H2O

(2)在2×105Pa、300℃合成塔中,若有CO2与H2反应生成32g甲醇和水,放出49.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
_
删去此空
删去此空

(3)在合成塔中发生的是放热反应,高温不利于甲醇的生成,合成塔中维持300℃的较高温度的原因可能是
该温度下催化剂的活性最高(较低温时反应速率过慢,生产效率低)
该温度下催化剂的活性最高(较低温时反应速率过慢,生产效率低)
;若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(写2条):
降温
降温
加压或将水和甲醇从混合体系中分离出来
加压或将水和甲醇从混合体系中分离出来

(4)甲醇的一个重要作用是制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为:
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O

(5)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c (H2CO3)=1.5×10-5mol?L-1,若忽略水的电离和H2CO3的二级电离,则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K=
4.2×10-7 mol?L-1
4.2×10-7 mol?L-1
(计算结果保留2位有效数字,己知10-5.6=2.5×10-6).
(6)某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,他查得CaCO3、BaCO3的溶度积常数分别为4.96×10-9、2.58×10-9,该同学应该选用较合适的试剂是
AD
AD
(填字母).
A.Ba(OH)2溶液                 B.Ca(OH)2溶液
C.BaCl2和NaOH混合溶液       D.CaCl2溶液.

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德国克莱斯公司成功研制了利用甲醇车载制氢氧燃料电池工艺,其原理如图1所示,请观察此图回答:
(1)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0kJ?mol-1
②2CH3OH(g)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g);△H=-385.8kJ?mol-1
下列说法正确的是
BCD
BCD

A.反应①中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.反应①中拆开CH3OH(g)和H2O(g)中的化学键所需能量大于形成CO2(g)和3H2(g) 中的化学键所释放的能量
C.CH3OH蒸气的燃烧热为大于192.9kJ?mol-1
D.根据②推知反应:2CH3OH(l)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g)的△H>-385.8kJ?mol-1
(2)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇.若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)△H=-49.47kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)△H=-49.47kJ/mol

(3)可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世,其结构示意图如图2.甲醇在催化剂作用下提供质子
(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O.b处通入的物质是
氧气或空气
氧气或空气
,负极反应式为:
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

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(2010?崇文区一模)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇.“绿色自由”构想技术流程如图1所示:

(1)分解池中发生分解反应的物质是
KHCO3
KHCO3

(2)在合成塔中,若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)△H=-49.47kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)△H=-49.47kJ/mol

(3)①从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300℃的温度,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是
考虑反应快慢
考虑反应快慢

②从合成塔中分离出甲醇的原理与下列哪个相符
c
c
(选填字母).
a.过滤b.分液c.蒸馏
③“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括
高温水蒸气
高温水蒸气

(4)图2是甲醇燃料电池的结构示意图.已知电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O.通入a-端的电极是
负极
负极
(填“正极”或“负极”),负极发生的电极反应是
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

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同步练习册答案