Question

【题目】随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

（1）如图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可以是 。

（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1＜0 ①

途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2＞0 ②

再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3＜0 ③

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4＜0 ④

则途径I放出的热量 （填“大于”“等于”或“小于”）途径II放出的热量；△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是 。

（3）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业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℃、101kPa下，1 克甲醇完全燃料放热22.68kJ，写出甲醇燃烧热的热化学方程式 。

（4）金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：

TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO

已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=―393.5kJ·mol―1

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=―566kJ·mol―1

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g) △H=+141kJ·mol―1

则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H= 。

（5）臭氧可用于净化空气、饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：

6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) △H=―235.8kJ·mol―1

已知：2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) △H=+62.2kJ·mol―1

则O3转化为O2的热化学方程式为 。

Answer 1

【答案】（1）C+CuOCu+CO↑

（2）等于 △H1=△H2+1/2（△H3+△H4）

（3）CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－725.76kJ/mol

（4）－80kJ/mol（5）2O3(g)=3O2(g) △H=－285kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）①是置换反应可以是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，或与金属氧化物反应，反应的化学方程式为C+CuOCu+CO↑；

（2）由盖斯定律可知：若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同；根据盖斯定律，①=②+③×1/2+④×1/2，所以△H1=△H2+1/2

（△H3+△H4）；

（3）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76kJ；则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－725.76kJ/mol；

（4）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=―393.5kJ·mol―1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=―566kJ·mol―1

③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl(s)+O2(g) △H=+141kJ·mol―1

根据盖斯定律可知①×2-②+③得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H=－80 kJ/mol；

（5）Ⅰ、6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) △H=―235.8kJ·mol―1

Ⅱ、2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) △H=+62.2kJ·mol―1

根据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3可得到，2O3（g）═3O2（g），则反应热△H=（-235.8kJmol-1）×2+（+62.2kJmol-1）×3=－285kJ/mol。