题目内容

12.CO2变得越来越重要,已经成为一种重要的资源.
(1)目前,用超临界CO2 (其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作致冷剂已成为一种趋势,这一做法对环境的积极意义在于保护臭氧层.
(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹人碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.“绿色自由”构想技术流程如下:

①下列关于吸收池中变化说法正确的是C
A.发生了化合反应
B.体现了CO2作为酸性氧化物的性质
C.说明了KHCO3的溶解度比较小
②图示中被循环利用的物质是K2CO3
③在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2好完全反应,可放出4947kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol.
④科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究,把过多的二氧化碳转化为有益于人类
的物质.将CO2和H2以1:4的体积比混合通人反应器,在适当的条件下反应,可获得一
种重要能源:CO2+4H2→CH4+2H2O.若将CO2 和H2以1:3的体积比混和,可生成
某种重要的化工原料和水,该化工原料可能是B.
A.烷烃     B.烯烃    C.炔烃    D.芳香烃.

分析 (1)根据氟利昂能产生氯原子,而氯原子是臭氧分解的催化剂;
(2)①碳酸氢钾受热分解,且相同条件下碳酸氢钾的溶解度比碳酸钾的小;
②由吸收池、分解池反应分析;
③合成塔中发生反应为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水,根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应,可放出4 947 kJ的热量,则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量.书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位;
④由CO2+4H2→CH4+2H2O可知,CO2 和H2以1:3的体积比混和,发生CO2+3H2→X+2H2O.

解答 解:(1)氟利昂在空气中能产生氯原子,而氯原子是臭氧分解的催化剂,CO2作致冷剂可防止臭氧层破坏,故答案为:保护臭氧层;
(2)①分解池中碳酸氢钾受热可分解成碳酸钾、二氧化碳和水,方程式为:2KHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2CO3+H2O+CO2↑,在吸收池中K2CO3+H2O+CO2═2KHCO3,吸收池中变化说明了KHCO3的溶解度比较小,析出晶体,故答案为:C;
②由吸收池、分解池反应可知碳酸钾循环使用,故答案为:K2CO3;
③根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应,可放出4 947 kJ的热量,则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量,所以热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol,故答案为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol;
④由CO2+4H2→CH4+2H2O可知,CO2 和H2以1:3的体积比混和,发生2CO2+6H2→X+4H2O,由质量守恒定律可知X为C2H4,为烯烃,故答案为:B.

点评 本题考查混合物的分离提纯的综合应用,为高频考点,把握物质的性质、习题中的信息及流程中的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.

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