视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。 （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验，
在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下发生反应，测定CO2、CH2OH(g)和H2O(g)的浓度随时间变化如下图所示：
① 写出该工业方法制取甲醇的化学方程式 。
min) ② 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ mol/(L?③ 该条件下CO2的转化率为 。当温度降低时CO2的转化率变大，则
该反应的?H ０（填“＞”“＜”或“＝”） ④ 下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO3)增大的是 。
A．升高温度
B．充入氨气
C．将水蒸气从体系中分离 D．用更有效的催化剂
（2）选用合适的合金作为电极，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，此燃料电池负极应加入或通入的物质是 ；正极的电极方程式为 。 答案（1）① CO2 + 3H2
CH3OH + H2O（2分）
② 0.225（2分）
③ 75%（3分） <（2分） ④ C（2分）
（2）甲醇、氢氧化钠、水（3分） O2 + 4e + 2H2O == 4OH（2分）
--
9.（北京市顺义区2010届高三一模）近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。 （1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知 ① 2 CH4 (g) + 3O2 (g) ＝ 2 CO (g) + 4 H2O(l) △H1 = －1214.6 KJ/mol
26
② 2 CO (g) + O2(g) ＝ 2 CO2 (g) ΔH2 = －566 kJ/mol
则反应CH4(g) + 2 O2 (g) ＝ CO2 (g) + 2 H2O (l) 的△H = 。 （2）将两个石墨电极插人KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4 + 10 OH― 8e＝ CO3+ 7 H2O；通入Ｏ2的一极，其电极反应式是 。
（3）若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水，写出电解反应的离子方程式为： ；电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电，假设反应前后溶液体积不变，则所得溶液的pH= 。
（4）将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应 CO (g) ＋ H2O (g) CO2 (g) ＋ H2 (g)，得到如下三组数据：
温度/℃
实验组 1 2 3
650 900 900
H2O 2 1 a
CO 4 2 b
CO2 1.6 0.4 c
CO 2.4 1.6 d
需时间/min
5 3 t
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
―
－
2－
① 实验1中以υ(H2) 表示的反应速率为 。
② 实验2中的平衡常数是 （计算结果保留两位小数）。 ③ 该反应的正反应为 （填“吸”或“放”）热反应。
④ 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等）， 则a、b应满足的关系是 （用含a、b的数学式表示）。 答案（1）△H＝－890.3KJ/mol （2分） （2）O2 + 4e+ 2H2O ＝ 4OH（3）2Cl + 2H2O
－
_
－
（2分）
－
H2↑ + Cl2↑ + 2OH（2分） 13 （2分）
（4）① 0.16 mol / (L?min)（1分） ② 0.17 （2分）
③ 放 （1分） ④ b = 2a （2分）
10.(江苏省扬州市2010届高三四模)多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，
27
制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有钙、铁、镁等离子）制备BaCl2·2H2O，工艺流程如下。已知常温下Fe、Mg完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。
20%NaOH溶液调节pH=12.5过滤②滤渣过滤③滤渣A···过滤④真空干燥BaCl2·2H2O3+
2+
钡矿粉SiCl4H2O控制在40℃过滤①调节pH=7控制在70℃滤渣（H4SiO4）
（1）SiCl4水解控制在40℃以下的原因是 ▲ 。
已知：SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189 kJ/mol 则由SiCl4制备硅的热化学方程式为 ▲ 。 （2）加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是 ▲ 。
（3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是 ▲ ，控制温度70℃的目的是 ▲ 。
（4）BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后得到·2H2O。实验室中蒸发
浓缩用到的含硅酸盐的仪器有 ▲ 种。
（5）为体现该工艺的绿色化学思想，该工艺中能循环利用的物质是 ▲ 。
答案（1）防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率，防止反应过于剧烈。SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=236kJ/mol（4分）
（2）BaCO3+2H=Ba+CO2+H2O↑（2分） （3）Mg(OH)2、Ca(OH)2，
确保钙离子完全除去（或温度越高，Ca(OH)2溶解度越小）。（2分） （4）3（2分） （5）BaCl2溶液（2分）
11.（2010年威海市高三二模）CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。
（1）已知：C(s)＋O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol
2H2(g)＋O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) △H3=+131.3kJ·mol
则反应CO(g)＋H2(g) ＋O2(g)=== H2O(g)＋CO2(g)的△H= kJ·mol 。
28
-1
-1
-1
-1
+
2+
标准状况下的煤炭气（CO、H2）33.6L与氧气反应生成CO2和H2O，反应过程中转移 mol电子。
（2）熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）作负极燃气，空气与CO2的混
合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为：CO＋H2－4e＋2CO3→3CO2＋H2O；则该电池的正极反应式是： 。
（3）密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作
用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)；CO
－
2－
的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。 ①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时
容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K= ；此时在B点时容器的体积VB 10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA
tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改变反应物用量情况下，为提高CO转化率可采取的措施是 。
题组三
一、选择题
1.（上海市嘉定区2010届高三上学期期末质量调研）2009年12月18日闭幕的哥本哈根会议的主要议题是解决减缓全球气候变暖的速度，想办法降低“温室效应”现象。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。请 完成下面两题：
（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有
①减少化石燃料的使用 ②植树造林，增大植被面积
③采用节能技术 ④利用太阳能、风能
A．①④ B.①②③④ C. ①③④ D.②③④ 答案 B
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：
光合作用 A．6CO2 + 6H2O
C6H12O6 B．CO2 + 3H2
催化剂△CH3OH +H2O
29
C．CO2 + CH4
催化剂△CH3COOH D．2CO2 + 6H2
催化剂△CH2=CH2 + 4H2O
以上反应中，最节能的是 答案 A
2.（福建省泉州一中2010年高一上学期期末考试）光导纤维的主要成分是( ) A．Si B．SiO2 C．SiC D．Na2SiO3 答案 B
3.（安徽省利辛二中2010年高一上学期期末考试）唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于( )
A.氧化铝 B.二氧化硅 C.硅酸盐 D.合金 答案 C
4.（江西省上高二中2010年高一上学期期末考试）2009年12月7日至18日，世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行，大会要求世界各国遵循“共同但有区别”的原则有计划地控制并减少向大气中排放某种气体，以扼制日趋恶化的世界气候环境，这种气体是指 （ ）
A. CO B. CO2 C. SO2 D. NO2 答案 B
5.（江西省上高二中2010年高一上学期期末考试）科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是 （ ）
A．地壳中硅的含量稀少 B．自然界中存在大量单质硅 C．高纯度的硅还用于制造计算机芯片 D．光导纤维的主要成分是Si 答案 C
6.（重庆市外国语学校2010年高二上学期期末考试）在一定条件下，发生CO（g）＋NO2（g）
CO2（g）＋NO（g）（正反应为放热反应）的反应，达到平衡后，保持体积不变，降
低温度，混合气体的颜色 （ ） A．变深 B．变浅 C．不变 D．无法判断 答案 B
7.（辽宁省本溪市2010年高一模块结业考试）制玻璃和水泥都需要的原料是 A. 黏土 B. 纯碱 C. 石灰石 D. 石英 答案 C
30