Question

13．控制化学反应的条件可以促进或抑制化学反应，更好使化学反应为人类造福．
（1）如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术：
①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（CH₄O）外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的化学方程式3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;符合催化剂\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O，甲醇中碳元素的化合价为-2．
②从图中分析得出的下列结论中，正确的是AC（填序号）
A．该技术符合低碳经济的理念．
B．水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰．
C．该技术有助于缓解全球面临的能源危机．
D．液化石油气、汽油、甲醇均有碳、氢、氧三种元素组成．
（2）汽油燃烧时氧气浓度越大，燃烧越剧烈，试从微观角度解释这是因为氧气浓度越大，一定体积内氧分子数目越多，氧气分子与汽油分子碰撞的次数越多，燃烧越剧烈．
（3）尿素[CO（NH₂）₂]对提高粮食产量具有重要的作用．人们控制条件可以使CO₂和物质M发生反应：CO₂+2M═CO（NH₂）₂+H₂O，物质M的化学式为NH₃．
（4）向滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中通入CO₂气体，液体变为红色，是CO₂气体使它变成红色吗？不是，原因是（写出化学方程式）：CO₂ +H₂O=H₂CO₃ ；再把上述液体加热，发现液体最终呈现紫色，用化学方程式写出原因：H₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O．
（5）检验CO₂气体常用澄清石灰水，反应的化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）
①根据二氧化碳和氢气生成甲醇（CH₃OH）和水进行解答；根据化合物中元素正负化合价的代数和为零解答；
②
A、二氧化碳循环利用，符合低碳经济的理念；
B、水生成氢气的过程中所用的催化剂不一定是二氧化锰；
C、二氧化碳循环利用，该技术有助于缓解全球面临的能源危机；
D、液化石油气、汽油、甲醇等物质中共含有碳、氢、氧三种元素；
（2）根据促进物质燃烧的条件解答；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变解答；
（4）二氧化碳的化学性质有：既不能燃烧也不能支持燃烧，也不供给呼吸；能与水反应生成碳酸；能使澄清的石灰水变浑浊；
（5）实验室用澄清的石灰水检验二氧化碳．

解答 解：
（1）
①二氧化碳和氢气生成甲醇（CH₃OH）和水，化学方程式：3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;符合催化剂\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O；设甲醇中碳元素的化合价为x，则x+1×3-2+1=o，x=-2；
②
A、二氧化碳循环利用，符合低碳经济的理念，故对；
B、水生成氢气的过程中所用的催化剂不一定是二氧化锰，故错；
C、二氧化碳循环利用，该技术有助于缓解全球面临的能源危机，故对；
D、液化石油气、汽油、甲醇等物质中共含有碳、氢、氧三种元素，故错；
（2）氧气浓度越大，一定体积内氧分子数目越多，氧气分子与汽油分子碰撞的次数越多，燃烧越剧烈；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前C、O原子个数是1、2；反应后C、O、N、H原子个数是1、2、2、6，故物质M的化学式为NH₃．
（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，方程式为：CO₂ +H₂O=H₂CO₃ ；碳酸能使紫色石蕊试液变红色，碳酸不稳定受热易分解，方程式为：H₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O，因此红色又变回紫色．
（5）实验室用澄清的石灰水检验二氧化碳，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
答案：
（1）
①3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;符合催化剂\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O；-2；
②AC；
（2）氧气浓度越大，一定体积内氧分子数目越多，氧气分子与汽油分子碰撞的次数越多，燃烧越剧烈；
（3）NH₃．
（4）不是，CO₂ +H₂O=H₂CO₃ ；H₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O；
（5）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

点评 本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．