题目内容

（1）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环．如：
①6CO2+6H2O
光合作用
C6H12O6+6O2
②CO2+CH4
催化剂
△
CH3COOH
③2CO2+6H2
催化剂
△
CH2=CH2+4H2O
对以上反应的叙述，正确的是
AB
AB
．（填序号）
A．最节能的是反应①
B．反应②的原子利用率为100%
C．反应②中的两种反应物都是可再生的天然物质
D．反应③是目前工业生产乙烯的最主要方法
（2）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如图所示，试回答下列问题：

①15～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性（与NH3溶于水的原理相似），上述合成线路中用作CO2吸收剂．用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因：
HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-
．
②CH3OH（l）、H2（g）的燃烧热分别为：△H=-725.5kJ?mol-1、△H=-285.8kJ?mol-1，写出工业上以CO2（g）、H2（g）合成CH3OH（l）的热化学方程式：
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol
．
③据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇也已成为现实：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g），该反应的△S
＜
＜
（填“＞”、“=”或“＜”）0，根据反应可自发进行，推得该反应的△H
＜
＜
（填“＞”、“=”或“＜”）0．
分析：（1）A．根据①是光能转变为化学能，其他反应是热能转变成化学能；
B．原子利用率为100%的反应是反应物全部转化为生成物；
C．根据CO2不是天然物质；
D．工业上主要通过石油裂解的方法制备乙烯；
（2）①氨基结合水电离平衡中的氢离子，促进水电离平衡正向进行，氢氧根离子浓度增大，溶液显碱性；
②利用盖斯定律计算反应热，并书写热化学方程式；
③熵指的是体系的混乱的程度；反应自发进行说明△H-T△S＜0．
解答：解：（1）A．①是光能转变为化学能，其他反应是热能转变成化学能，所以最节能的是反应①，故A正确；
B．原子利用率为100%的反应是反应物全部转化为生成物，故B正确；
C．CO2不是天然物质，CH4是可再生的天然物质，故C错误；
D．裂解是深度裂化，以获得短链不饱和烃（主要为乙烯，丙烯，丁二烯等）为主要成分的石油加工过程，故D错误；
故选AB．
（2）①乙醇胺水溶液呈弱碱性是取代基氨基结合氢离子，使溶液中的氢氧根离子浓度增大，反应的离子方程式为：HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-；故答案为：HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-；
②甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l），△H1=-1451kJ/mol；
②2H2（g）+O2（g）=2H2O（l），△H2=-571.6KJ/mol，
根据盖斯定律，反应CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l）
可以看成是方程式
3
2
×②-①×
1
2
；所以△H=×
3
2
（-571.6KJ/mol）-（-1451kJ/mol）×
1
2
=-131.9KJ/mol，
故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（l）+H2O（l），△H=-131.9KJ/mol；
③反应物是8mol而生成物是4mol，故△S小于0；反应自发进行说明△H-T△S＜0，故△H＜0，故答案为：＜；＜．
点评：本题考查绿色化学，燃烧热概念分析应用，题目难度中等，注意反应自发进行说明△H-T△S＜0．
练习册系列答案
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钡（Ba）和锶（Sr）及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐．工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐．
已知：SrSO4（s）?Sr2+（aq）+SO2-4（aq）  KSP=2.5×10-7
SrSO3（s）?Sr2+（aq）+CO2-4（aq）   KSP=2.5×10-9
（1）将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为
 
，该反应的平衡常数表达式为
 
；该反应能发生的原因是
 
．（用沉淀溶解再平衡的有关理论解释）
（2）对于上述反应，实验证明增大CO2-3的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率．判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况（填“增大”、“减小”或“不变”）：
①升高温度，平衡常数K将
 
；
②增大CO2-3的浓度，平衡常数K将
 
．
（3）已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3．实验所用试剂为
 
；实验现象及其相应结论
 
．
（4）BaCl2溶液和Ba（NO3）2溶液是实验中检验SO2-4的常用试剂．某化学研究性学习小组检验某溶液中存在SO2-4时，首先加入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，然后加入过量稀硝酸，白色沉淀不溶解，由此得出结论：溶液中一定含有SO2-4．你认为该推理是否严密？试说明理由．

（14分）钡（Ba）和锶（Sr）及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。

    已知：SrSO4（s）Sr2+（aq）+SO2-4（aq）KSP=2.5×10-7

SrSO3（s）Sr2+（aq）+CO2-4（aq）KSP=2.5×10-9

   （1）将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为            ，该反应的平衡常数表达式为       ；该反应能发生的原因是                  。（用沉淀溶解再平衡的有关理论解释）

   （2）对于上述反应，实验证明增大CO2-3的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况（填“增大”、“减小”或“不变”）：

        ①升高温度，平衡常数K将           ；

②增大CO2-3的浓度，平衡常数K将          。

   （3）已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。

        实验所用试剂为                 ；实验现象及其相应结论                       。

   （4）BaCl2溶液和Ba（NO3）2溶液是实验中检验SO2-4的常用试剂。某化学研究性学习小组检验某溶液中存在SO2-4时，首先加入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，然后加入过量稀硝酸，白色沉淀不溶解，由此得出结论：溶液中一定含有SO2-4。

        你认为该推理是否严密？试说明理由。

 

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SrSO3（s）Sr2+（aq）+CO2-4（aq）KSP=2.5×10-9

   （1）将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为           ，该反应的平衡常数表达式为       ；该反应能发生的原因是                 。（用沉淀溶解再平衡的有关理论解释）

   （2）对于上述反应，实验证明增大CO2-3的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况（填“增大”、“减小”或“不变”）：

       ①升高温度，平衡常数K将          ；

②增大CO2-3的浓度，平衡常数K将         。

   （3）已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。

       实验所用试剂为                 ；实验现象及其相应结论                      。

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       你认为该推理是否严密？试说明理由。

 

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①升高温度，平衡常数K将          ；
②增大CO2-3的浓度，平衡常数K将         。
（3）已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。
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你认为该推理是否严密？试说明理由。

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