题目内容
【题目】某研究团队发现一种新型催化剂，把CO2与H2高效转化为清洁液体燃料甲醇，实现了“人工碳循环”。如图利用化学链燃烧产生的高浓度CO2制备甲醇的流程图，据图回答：
（1）图1是利用镍（Ni）进行化学链燃烧的流程图。与传统的燃料燃烧方式相比，化学链燃烧排放的CO2浓度高，易于收集。
①空气反应器中，金属镍与氧气在一定条件下燃烧生成氧化镍（NiO）；燃烧反应器中发生的部分化学反应如下：
Ⅰ.H2+NiO == Ni+H2O，Ⅱ.CO+NiO
Ni+CO2，其中属于置换反应的是_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ” ）。这两个反应体现了H2和CO共同的化学性质是_____。
②与CO、H2直接在空气中燃烧相比，化学链燃烧排放出的CO2浓度更高的原因是_____。
（2）图2是利用高浓度CO2制取甲醇的流程图：吸收池内，饱和碳酸钠溶液吸收高浓度CO2生成碳酸氢钠；分解池内，碳酸氢钠受热分解放出CO2；合成塔内，利用新型催化剂，CO2与H2反应生成甲醇（CH4O）与水。
①分解池内碳酸氢钠分解的化学方程式是_____。
②合成塔内生成甲醇的化学反应中，参加反应的H2与CO2的质量比是_____。
③如果将来H2的制取技术取得突破，“CO2与H2反应高效变甲醇”这一世界领先的研究成果的意义是_____（答出一条即可）。
【答案】I 还原性 氮气等被分离出去 2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑ 3：22 减轻全球变暖
【解析】
（1）①Ⅰ、H2+NiO = Ni+H2O，是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物，属于置换反应；Ⅱ、CO+NiO
Ni+CO2，该反应的反应物都为化合物，不是置换反应；所以其中属于置换反应的是 I，这两个反应体现了H2和CO共同的化学性质是还原性；
②与CO、H2直接在空气中燃烧相比，化学链燃烧排放出的CO2浓度更高的原因是氮气等被分离出去；
（2）①碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为：2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑；
②合成塔内生成甲醇的化学反应中，参加反应的H2与CO2的反应为3H2+CO2=CH4O+H2O，可知每6g的氢气反应，必然有44g二氧化碳参与反应，故参加反应的H2与CO2的质量比是 3：22；
③H2与CO2反应高效变甲醇可以消耗空气中的二氧化碳，这一世界领先的研究成果的意义是：减轻全球变暖。
