Question

11．当前环境问题是一个全球重视的问题，引起环境问题的气体常见的有温室气体CO₂、污染性气体NO_x、SO_x等．如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源，既解决了对环境的污染，又解决了部分能源危机问题．
（1）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料．CO₂与H₂反应制备CH₃OH和H₂O的化学方程式为CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O
（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫．
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②CO₂（g）+C（s）═2CO（g）△H₂=+172.5kJ•mol^-1
③S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H₃=-296.0kJ•mol^-1
请写出CO与SO₂反应的热化学方程式2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1．
（3）硝酸厂常用催化还原方法处理尾气．CH₄在催化条件下可以将NO₂还原为N₂．
已知：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-889.6kJ•mol^-1①
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ•mol^-1②
则CH₄还原NO₂生成水蒸气和氮气的热化学方程式是CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g）△H=-957.3kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）CO₂与H₂反应生成CH₃OH和H₂O，根据原子守恒配平书写方程式；
（2）由题意可知，发生反应：2CO+SO₂=S+2CO₂，根据盖斯定律，①-②-③可得CO与SO₂反应的热化学方程式；
（3）发生反应：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g），根据盖斯定律可知，①-②可得热化学方程式．

解答 解：（1）CO₂与H₂反应生成CH₃OH和H₂O，根据原子守恒配后反应方程式为：CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O，
故答案为：CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O；
（2）由题意可知，发生反应：2CO+SO₂=S+2CO₂，
已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②CO₂（g）+C（s）=2CO（g）△H₂=+172.5kJ•mol^-1
③S（s）+O₂（g）=SO₂（g）△H₃=-296.0kJ•mol^-1
根据盖斯定律，①-②-③可得CO与SO₂反应的热化学方程式：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1，
故答案为：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1；
（3）发生反应：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g），根据盖斯定律可知，①-②可得热化学方程式：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g）△H=-957.3kJ•mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g）△H=-957.3kJ•mol^-1．

点评 本题综合考查根据盖斯定律书写热化学方程式，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，难度不大，注意对盖斯定律的理解与应用．