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2023届中考化学二轮专题复习——科学探究题
1.(2021·江苏苏州·苏州高新区实验初级中学校考三模)绿水青山就是金山银山。生态园林建设可以吸收更多的二氧化碳,这与“碳中和”目标一致。山清水秀是每一代人最宝贵的财富,锦绣山河才能让梦想源远流长。
Ⅰ、CO2作为一种碳资源,被广泛应用于如石油化工、农业、食品、医药等行业,随着研究的不断深入,新的技术不断开发CO2的应用市场将不断扩大,因此CO2的分离回收及综合利用有着广阔的市场前景。
(1)CO2可以做植物气肥,植物叶绿体在光合作用下吸收CO2转化成葡萄糖,是植物生长的自然规律。用CO2制成气肥,加大植物生长空间中的CO2浓度,可增加植物的干物质,从而达到增产的目的。植物的干物质中有机物占90%左右,其元素组成大体如下:?:45%;O:42%:H:6.5%;N:1.5%。其中含量为45%的元素为______(元素符号)。写出植物光合作用的方程式______
(2)CO2还可以用于石油开采,CO2气体易溶于原油,当它大量溶解时,可以使原油体积膨胀、黏度下降,还可以降低油水间的界面张力。因此,CO2可作为助采剂以提高油田采油率,降低油田开采成本,从环境保护角度还能解决______问题。
Ⅱ、细过各国科技工作者的努力,已经开发出许多将CO2回收利用的技术,其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题:
(1)在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2,其反应过程如图所示,写出宇航员呼出的CO2与氢气在催化剂条件下发生的化学反应方程式______。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。
①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2,其反应过程如图所示,这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充______(填化学式)。
②在15MPa,气体流速为20 mL·min-1时研究温度对催化剂催化性能的影响,得到CO2的转化率(%)如下:
催化剂
180℃
200℃
220℃
280℃
300℃
320℃
340℃
360℃
Co4N/Al2O3
8.0
20.3
37.3
74.8
84.4
85.3
86.8
90.1
Co/Al2O3
0.2
0.7
2.0
22.4
37.6
48.8
54.9
59.8
分析上表数据可知:______(填序号)的催化性能更好。
A.Co4N/Al2O3 B.Co/ Al2O3
③调整气体流速研究其对某一催化剂催化效率的影响,得到CO2的转化率(%)如下:
气流速度/mL·min-1
180℃
200℃
220℃
280℃
300℃
320℃
340℃
360℃
10
11.0
25.1
49.5
90.2
93.6
97.2
98.0
98.0
30
4.9
11.2
28.9
68.7
72.7
79.8
82.1
84.2
40
0.2
5.2
15.3
61.2
66.2
71.2
76.6
79.0
50
0.2
5.0
10.0
50.0
59.5
61.2
64.1
69.1
分析上表数据可知:相同温度时,随着气体流速增加,CO2的转化率______(填“增大”或“减小”),其可能的原因是______。已知初始反应中氢气和二氧化碳气体的分子个数比为4:1,则初始反应中氢气和二氧化碳的质量比为______。
(2)一种新的循环利用方案是用Bosch反应代替Sabatier反应。Bosch反应中CO2和H2生成了C和H2O,从原子利用率的角度来看,相比Sabatier反应,Bosch反应的优点是______。
2.(2021·广东广州·校考一模)化学反应速率是指表示化学反应进行的快慢,可通过控制反应条件来控制反应速率。
(1)反应物的形状大小和浓度会影响化学反应速率。用不同溶质质量分数的盐酸溶液分别和碳酸钙粉末、 碳酸钙颗粒反应,实验记录如下:
编号
盐酸质量分数
碳酸钙固体(1g)
反应时间
实验现象
1
36%
粉末
6秒
反应迅速,并产生大量气泡
2
28%
粉末
X
反应迅速,并产生大量气泡
3
14%
粉末
12秒
反应迅速,并产生大量气泡,有固体剩余
4
36%
颗粒
3分25秒
产生大量气泡,伴有泡沫产生
5
28%
颗粒
6分钟
产生大量气泡,伴有泡沫产生,
6
14%
颗粒
14分钟
产生大量气泡,有固体剩余
①实验 1、4 的目的是____________;
②表格中 X 可能为_________(填序号)。
a、5 秒 b、4