题目内容

18.生物质资源是一种污染小的可再生能源,生物质的主要转化途径及主要产物如图.
(1)下列有关说法正确的是abd
a.生物质能,本质上能量来源于太阳能
b.由纤维素水解获得的乙醇属生物质能
C.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d.由植物秸秆等发酵获得的沼气,主要成分是甲烷
(2)由生物质能获得的CO和H2,当两者1:1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是cd.
a.汽油      b.甲醇      c.甲醛(HCHO)    d.乙酸
(3)已知在生物质气化炉中可发生:
C(s)+CO2(g)═2CO(g);△H=+172kJ/mol
CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g);△H=+206kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g);△H=+165kJ/mol
则C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+131kJ/mol.
(4)由生物质能获得的CO和H2可以用来合成液态燃料甲醇,实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8kJ/mol.
(5)己知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.

分析 (1)a.生物质能来源于太阳能;
b.乙醇来源于纤维素;
c.混合物是指由多种物质组成的物质;
d.沼气的主要成分是甲烷;
(2)根据质量守恒定律和化合反应的定义和特点判断,主要是利用反应前后原子的种类不变,其数目必保持不变分析判断;
(3)利用盖斯定律,将①+③-②可得△H;
(4)根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答;
(5)根据中和热的概念:稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式.

解答 解:(1)a.生物质本质上能来源于太阳能,故A正确;
b.乙醇来源于纤维素,属于生物质能,故B正确;
c.汽油、柴油等属于混合物,故C错误;
d.沼气的主要成分是甲烷,故D正确.
故答案为:abd;
(2)“绿色化学”能实现零排放,即反应物中的原子利用率达到100%,也就是说反应类型一般是化合反应,且反应后产物中的各原子数目比不变,CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应,可假定反应时的化学计量数之比为1:1,则只要各选项中的化学式能化为形式(CO)n(H2)n,都是正确的,汽油是混合物,甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2,甲醛(CH2O)可变为(CO)1(H2)1,乙酸(C2H4O2)可变为(CO)2(H2)2,
故答案为:cd;
(3)已知:①C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=172kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=206kJ/mol
③CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=165kJ/mol
为求C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H1的反应热,可用盖斯定律将①+③-②可得:
△H=172kJ/mol+165kJ/mol-206kJ/mol=+131kJ/mol,
故答案为:+131;
(4)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,64g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出1452.8kJ热量,
则热化学方程式为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ,
故答案为:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8kJ/mol;
(5)1mol H2SO4溶液与足量 NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2mol水放出114.6kJ的热量,反应的反应热为-114.6kJ/mol,
中和热为-57.3kJ/mol,则中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,
故答案为:NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.

点评 本题考查了热化学方程式的书写方法和计算应用,盖斯定律的计算应用等,难度较大,注意知识的积累.

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