Question

隨著世界工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題，如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。

(1)右圖為C及其氧化物的變化關系圖，若①變化是置換反應，則其化學方程式可為______________________________________；

圖中變化過程哪些是吸熱反應________(填序號)。

(2)甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景，工業(yè)上可用如下方法合成甲醇：

方法一　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

方法二　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ，寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：_____________________________________________；

某火力發(fā)電廠CO2的年度排放量是2 200萬噸，若將此CO2完全轉(zhuǎn)化為甲醇，則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是________kJ(保留三位有效數(shù)字)。

(3)金屬鈦冶煉過程中其中一步反應是將原料金紅石轉(zhuǎn)化：TiO2(金紅石)＋2C＋2Cl2高溫,TiCl4＋2CO　已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1

TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1

則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。

(4)臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應。如：

6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s)　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，

已知：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)

ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，

則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學方程式為_________________________。

Answer 1

【解析】　(1)由信息可知反應①是置換反應，所以應為吸熱反應；(2)1 mol甲醇燃燒放出熱量22.68 kJ×32＝725.76 kJ，依據(jù)信息生成物水為液態(tài)；依據(jù)碳原子守恒n(CH3OH)＝n(CO2)＝＝5×1011 mol，放出熱量725.76 kJ·mol－1×5×1011 mol＝3.63×1014 kJ；(3)對已知熱化學方程式編號從前到后分別為①②③，③－②＋①×2即可得所求方程式，所以ΔH＝＋141 kJ·mol－1－(－566 kJ·mol－1)＋(－393.5 kJ·mol－1)×2；(4)首先寫出所求反應的化學方程式2O3(g)===3O2(g)，前式×2＋后式×3即可得所求熱化學方程式。

【答案】　(1)C＋H2O(g)高溫,H2＋CO(合理即可，如與CuO、FeO、SiO2等反應)�、佗�

(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1　3.63×1014

(3)－80 kJ·mol－1

(4)2O3(g)===3O2(g)　ΔH＝－285 kJ·mol－1