Question

（2010?聊城模拟）联合国气候变化大会于2009年12月7～18目在哥本哈根召开．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%．
（1）有效“减碳”的手段之一是节能．下列制氢方法最节能的是

C

（填字母序号）．
A．电解水制氢：2H₂O

电解  .

2H₂↑+O₂↑
B．高温使水分解制氢：2H₂O

高温  .

2H₂↑+O₂↑
C．太阳光催化分解水制氢：2H₂O

太阳光  .

催化剂

2H₂↑+O₂↑
D．天然气制氢：CH₄+H₂O

高温

 CO+3H₂    
（2）用CO₂和氢气合成CH₃OCH₃（甲醚）是解决能源危机的研究方向之一．
己知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.7KJ?mol^-1   ①
2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5KJ   ②
 CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2KJ?mol^-1    ③
则反应2CO₂（g）+6H₂（g）→2CH₃OH（g）+2H₂O（g）的△H=

-122.5KJ?mol^-1

．
（3）CO₂可转化成有机物实现碳循环：CO₂→CH₃OH→HCOOH，用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因

HCOO^-+H₂O=HCOOH+OH^-

，写出该反应的平衡常数（K_h）表达式：K_h=

C(HCOOH)C(OH-)

C(HCOO-)

，升高温度，K_h

增大

（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）常温下，将0.2mol?L^-1HCOOH和0.1mol?L^-1NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH＜7，说明HC00H的电离程度

大于

HCOONa的水解程度（填“大于”或“小于”）．该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是

C（HCOO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

．

Answer 1

分析：（1）根据是否消耗能源解题；
（2）利用盖斯定律解题；
（3）HCOONa溶液水解呈碱性；化学平衡常数=

生成物浓度幂的积

反应物浓度幂的积

；化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关．
（4）根据混合溶液的酸碱性判断．

解答：解：（1）A．电解水制氢消耗电能，故A错误；
B．高温使水分解制氢，加热高温需要能量，故B错误；
C．太阳能是取之不尽用之不竭的，太阳光催化分解水制氢最节能，故C正确；
D．天然气制氢需要消耗天然气，天然气也是一种能源，故D错误．
故选C
（2）利用盖斯定律进行计算，将三个方程式进行形式变换，
2CO（g）+4H₂（g）=2CH₃OH（g）△H=-181.4 kJ?mol-1
2CH₃OH（g=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5 kJ?mol-1
2CO₂（g）+2H₂（g）=2CO（g）+2H₂O（g）△H=+82.4 kJ?mol-1
三式相加得：
2CO₂（g）+6H₂（g）=CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ?mol-1
（3）HCOONa溶液水解呈碱性，水解方程式为：HCOO^-+H₂O=HCOOH+OH^-；化学平衡常数=

生成物浓度幂的积

反应物浓度幂的积

，故K_h=

C(HCOOH)C(OH-)

C(HCOO-)

；化学平衡常数只与温度有关，温度升高K值增大．
故答案为：HCOO^-+H₂O=HCOOH+OH^-；

C(HCOOH)C(OH-)

C(HCOO-)

，增大
（4）酸的物质的量是碱的物质的量的2倍，且酸碱都是一元的，反应后生成等物质的量的HCOOH和HCOONa；如果酸电离的程度大于盐水解的程度，溶液呈酸性；HCOOH和HCOONa和醋酸都电离生成醋酸根，且电离大于水解，不考虑水解，故该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是：C（HCOO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）
故答案为：大于；C（HCOO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

点评：本题考查使用化石燃料的利弊及新能源的开发、用盖斯定律进行有关反应热的计算、盐类水解的应用，掌握离子浓度大小的比较是解题的关键．