當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年上海市華師大二附中高三（上）月考化學(xué)試卷（12月份）> 試題詳情

當(dāng)今世界多國(guó)相繼規(guī)劃了碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因此研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)，降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。
二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。已知：
①CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g）-41kJ
②CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）+90kJ
③CO₂（g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g） Q₃
回答下列問題：
（1）Q₃=
+49kJ?mol^-1
+49kJ?mol^-1
。
（2）在300℃恒壓密閉容器中，加入2molCO₂和6molH₂，發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO₂的轉(zhuǎn)化率為75%，容器體積減小25%，CH₃OH的物質(zhì)的量為
1
1
mol,生成CO的質(zhì)量為
14
14
。
（3）一定條件下，向1L恒容密閉容器中充入1molCO₂和3molH₂（假設(shè)只發(fā)生反應(yīng)③），相同時(shí)間內(nèi)CO₂的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示：

a點(diǎn)為圖象中最高點(diǎn)，a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是
a點(diǎn)為T₂溫度下的平衡點(diǎn)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，CO₂轉(zhuǎn)化率降低
a點(diǎn)為T₂溫度下的平衡點(diǎn)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，CO₂轉(zhuǎn)化率降低
。捕碳技術(shù)（主要指捕獲CO₂在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。
（4）下列物質(zhì)中能作為捕碳劑的是
AB
AB
。
A.K₂CO₃
B.CaO
C.Na₂SO₄
D.NH₄Cl
（5）已知：NH₃?H₂O的K_b=1.7×10^-5，H₂CO₃的K_al=4.3×10^-7，K_a2=5.6×10^-11。工業(yè)生產(chǎn)尾氣中的CO₂捕獲技術(shù)之一是氨水溶液吸收技術(shù)，工藝流程是將煙氣冷卻至20℃后用氨水吸收過量的CO₂。
①吸收反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃
CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃
，所得溶液顯
堿性
堿性
（填“酸性”、“堿性”或“中性”，不考慮二氧化碳的溶解）。
②煙氣需冷卻至20℃左右的可能原因是
降低吸收過程中氨水的揮發(fā)，促進(jìn)氨水對(duì)CO₂的吸收
降低吸收過程中氨水的揮發(fā)，促進(jìn)氨水對(duì)CO₂的吸收
。

【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡的影響因素；用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算．

【答案】+49kJ?mol^-1；1；14；a點(diǎn)為T₂溫度下的平衡點(diǎn)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，CO₂轉(zhuǎn)化率降低；AB；CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃；堿性；降低吸收過程中氨水的揮發(fā)，促進(jìn)氨水對(duì)CO₂的吸收

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：5引用：1難度：0.6

相似題

1．SO₂和NO₂是形成酸雨的主要成分，也是大氣的污染物，不能隨意排放到空氣中。請(qǐng)回答下列問題：
（1）已知，常溫下BaSO₃的K_sp為5.48×10^-7，飽和亞硫酸溶液中c（
SO
2
-
3
）=6.3×10^-8mol?L^-1．有同學(xué)認(rèn)為直接用0.1mol?L^-1BaCl₂溶液來(lái)吸收SO₂即可產(chǎn)生沉淀，請(qǐng)用以上數(shù)據(jù)分析這樣做是否可行

（填“可行”或“不可行”）
（2）已知：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-196.6kJ?mol^-1；
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H₂=-113.0kJ?mol^-1。
則反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=

kJ?mol^-1
（3）在一定條件下，NO₂和SO₂在一體積為2L的密閉容器中反應(yīng)，開始充入2molNO₂和3molSO₂，2min后達(dá)到平衡，此時(shí)生成SO₃的質(zhì)量為96g,則此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為

，該溫度下的平衡常數(shù)K=

。
（4）能說(shuō)明反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）達(dá)到平衡的是

。
A．混合氣體的總質(zhì)量不再變化
B．混合氣體的密度不再變化
C．混合氣體的顏色不再變化
D．各物質(zhì)的濃度不再變化
（5）采用電化學(xué)方法運(yùn)用火力發(fā)電排放出的SO₂制取硫酸已成現(xiàn)實(shí)。
①原電池法：某化學(xué)小組利用原電池原理，用SO₂和O₂來(lái)制備硫酸，裝置如圖1，電極為多孔材料，能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。溶液中H⁺的移動(dòng)方向由

（用A、B表示），B電極的電極反應(yīng)式為

。
②電解法：該小組用Na₂SO₃溶液充分吸收SO₂得到NaHSO₃溶液，然后電解NaHSO₃溶液制得了硫酸，原理如圖2所示。寫出開始電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式

。
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：4引用：1難度：0.5
解析
2．氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗詺淙剂蠟榇淼木G色燃料有良好的應(yīng)用前景。回答下列問題：
?
（1）在載人航天器中，可以利用CO₂與H₂反應(yīng)生成H₂O，通過電解水，從而實(shí)現(xiàn)O₂的再生。
①CO₂（g）+4H₂（g）═CH₄（g）+2H₂O（l） ΔH₁=-252.9kJ?mol^-1
②2H₂O（l）═2H₂（g）+O₂（g） ΔH₂=+534kJ?mol^-1
甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為

。
（2）工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)。
Ⅰ.CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）
Ⅱ.CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g） ΔH=-41.2kJ?mol^-1
①下列操作中，能提高反應(yīng)Ⅰ中CH₄（g）平衡轉(zhuǎn)化率的是

（填標(biāo)號(hào)）。
A.增加CH₄（g）用量
B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
C.移除CO（g）
D.加入催化劑
②在恒溫恒壓下，按水碳比[
n
（
H
2
O
）
n
（
CO
）
]=
12
5
投料，總壓強(qiáng)為1.70MPa,達(dá)到平衡時(shí)CO₂、H₂和CH₄的分壓（某成分分壓=總壓×該成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）如表：

p（CO₂）/MPa 0.30 p（H₂）/MPa 0.30 p（CH₄）/MPa 0

則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K_c=

。
（3）水煤氣反應(yīng)Ⅱ需在多個(gè)催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中的余熱（如圖1所示），保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。
①在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b～c段對(duì)應(yīng)降溫操作的過程，實(shí)現(xiàn)該過程的操作方法是

。
A.噴入冷水（蒸氣）
B.通過熱交換器換熱
C.按原水碳比通入冷的原料氣
②若采用噴入冷水（蒸氣）的方式降溫，在圖3中作出CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線

。
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：19引用：1難度：0.5
解析
3．低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，低碳經(jīng)濟(jì)的概念在中國(guó)正迅速?gòu)母叨烁拍钛葑兂扇鐣?huì)的行為，在新能源汽車、工業(yè)節(jié)能等多個(gè)領(lǐng)域都大有作為。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)
（1）實(shí)驗(yàn)室里常用NaOH溶液吸收CO₂，若用100mL 3mol?L^-1的NaOH溶液吸收4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO₂，完全吸收反應(yīng)后，所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

（2）工業(yè)上可利用CO或CO₂來(lái)制備清潔液體燃料甲醇。已知：800℃時(shí)，化學(xué)反應(yīng)①、反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、1.0
反應(yīng)①：2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ?mol^-1
反應(yīng)②：H₂（g）+CO₂（g）?H₂O（g）+CO（g）△H=+41.2kJ?mol^-1
寫出用CO₂與H₂反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式

，800℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為

（3）利用光能和光催化劑，可將CO₂和H₂O（g）轉(zhuǎn)化為CH₄和O₂，紫外線照射時(shí)，在不同催化劑（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH₄產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1所示，在0-15h內(nèi)，對(duì)反應(yīng)催化效果最好的催化劑是

（填序號(hào)）
（4）一定溫度下，在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)②，已知c（CO）隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線a如圖2所示，在t₁時(shí)刻改變一個(gè)條件，曲線a變?yōu)閎,則改變的條件是

，若在t₁時(shí)刻，將容器體積3L快速壓縮至2L，在圖上畫出變化曲線
（5）鋇及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，在地殼中常以硫酸鹽的形式存在，BaSO₄是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇時(shí)首先用Na₂CO₃溶液將BaSO₄轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽（BaCO₃）．請(qǐng)寫出將BaSO₄轉(zhuǎn)化成BaCO₃的離子方程式

該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

（填具體數(shù)字），已知K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10mol²?L^-2，K_sp（BaCO₃）=2.5×10^-9mol²?L^-2
發(fā)布：2024/10/27 17:0:2組卷：9引用：1難度：0.5
解析

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