题目内容
CO2是一种主要的温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．
（1）金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示．
①在通常状况下，金刚石和石墨中， （填“金刚石”或“石墨”）更稳定，石墨的燃烧热为 kJ?mol-1．
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式：
（2）采用电化学法可将CO2转化为甲烷．试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时，该转化的电极反应方程式 ．
（3）CO2为原料还可合成多种物质．工业上常以CO2（g）与H2（g）为原料合成乙醇．
①已知：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
2CO（g）+4H2 （g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-256.1kJ?mol-1．则：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H= ．
②如图1是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图．
对上述流程的分析，下列说法正确的是 ．
A．该流程至少包含4种形式的能量转化
B．装置X中阴极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑
C．合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D．流程设计体现了绿色化学思想
③如图2所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒
精检测．该电池负极的电极反应为 ．
（1）金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示．
①在通常状况下，金刚石和石墨中，
②石墨与CO2反应生成CO的热化学方程式：
（2）采用电化学法可将CO2转化为甲烷．试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时，该转化的电极反应方程式
（3）CO2为原料还可合成多种物质．工业上常以CO2（g）与H2（g）为原料合成乙醇．
①已知：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
2CO（g）+4H2 （g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-256.1kJ?mol-1．则：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=
②如图1是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图．
对上述流程的分析，下列说法正确的是
A．该流程至少包含4种形式的能量转化
B．装置X中阴极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑
C．合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D．流程设计体现了绿色化学思想
③如图2所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒
精检测．该电池负极的电极反应为
考点：化学能与热能的相互转化,用盖斯定律进行有关反应热的计算,常见化学电源的种类及其工作原理,电解原理
专题：化学反应中的能量变化,电化学专题
分析：（1）①图象分析说明石墨能量低于金刚石；依据燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量计算；
②依据石墨燃烧生成一氧化碳热化学方程式和一氧化碳燃烧生成二氧化碳热化学方程式结合盖斯定律计算得到所需让化学方程式；
（2）根据原电池原理，CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，注意电解质溶液为碱性；
（3）①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
②分析流程转化分析判断
A．该流程至少包含太阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等
B．装置X中是电解水的反应，阴极是氢离子放电；
C．合成塔中生成乙醇的反应不是化合反应；
D．过程中利用阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等，流程设计体现了绿色化学思想；
③酸性燃料电池酒精检测仪，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸；
②依据石墨燃烧生成一氧化碳热化学方程式和一氧化碳燃烧生成二氧化碳热化学方程式结合盖斯定律计算得到所需让化学方程式；
（2）根据原电池原理，CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，注意电解质溶液为碱性；
（3）①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
②分析流程转化分析判断
A．该流程至少包含太阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等
B．装置X中是电解水的反应，阴极是氢离子放电；
C．合成塔中生成乙醇的反应不是化合反应；
D．过程中利用阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等，流程设计体现了绿色化学思想；
③酸性燃料电池酒精检测仪，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸；
解答：
解：（1）①图象分析说明石墨能量低于金刚石，物质能量越低越稳定，所以石墨稳定；依据燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，图象分析计算得到一氧化碳燃烧热=E2+E3=110.5LKJ/mol+283.0KJ/mol=393.5KJ/mol；
故答案为：石墨，393.5；
②石墨燃烧生成一氧化碳热化学方程式：a、C（s、石墨）+
O2（g）=CO（g）△H=-110.5KJ/mol；
一氧化碳燃烧生成二氧化碳热化学方程式：b、CO（g）+
O2（g）=CO2（g）△H=-283.0KJ/mol；
结合盖斯定律计算，a-b得到所需让化学方程式：C（s、石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5kJ?mol-1 ；
故答案为：C（s、石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5kJ?mol-1 ；
（2）CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，电极反应为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-，故答案为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-；
（3）①a、H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1
b、CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
c、2CO（g）+4H2 （g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-256.1kJ?mol-1
依据盖斯定律c-b×2-3a得到：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=-305.7kJ?mol-1 ；
故答案为：-305.7kJ?mol-1 ；
②A．该流程至少包含太阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等，该流程至少包含4种形式的能量转化，故A正确；
B．装置X中是电解水的反应，阴极是氢离子得到电子放电发生还原反应，故B错误；
C．2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l），反应可知合成塔中生成乙醇的反应不是化合反应，故C错误；
D．过程中利用阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等，流程设计体现了绿色化学思想，故D正确；
故答案为：AD；
③酒精检测仪，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH；
故答案为：CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH；
故答案为：石墨，393.5；
②石墨燃烧生成一氧化碳热化学方程式：a、C（s、石墨）+
| 1 |
| 2 |
一氧化碳燃烧生成二氧化碳热化学方程式：b、CO（g）+
| 1 |
| 2 |
结合盖斯定律计算，a-b得到所需让化学方程式：C（s、石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5kJ?mol-1 ；
故答案为：C（s、石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H=+172.5kJ?mol-1 ；
（2）CO2在正极发生还原反应转化为甲烷，电极反应为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-，故答案为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-；
（3）①a、H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ?mol-1
b、CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
c、2CO（g）+4H2 （g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-256.1kJ?mol-1
依据盖斯定律c-b×2-3a得到：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=-305.7kJ?mol-1 ；
故答案为：-305.7kJ?mol-1 ；
②A．该流程至少包含太阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等，该流程至少包含4种形式的能量转化，故A正确；
B．装置X中是电解水的反应，阴极是氢离子得到电子放电发生还原反应，故B错误；
C．2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（l），反应可知合成塔中生成乙醇的反应不是化合反应，故C错误；
D．过程中利用阳能转化为电能，电能转化为化学能，化学能转化为热能和动能等，流程设计体现了绿色化学思想，故D正确；
故答案为：AD；
③酒精检测仪，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH；
故答案为：CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH；
点评：本题考查了化学反应能量变化，原电池、电解池原理分析应用，热化学方程式、电解反应方程式的书写式解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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向100mL18mol?L-1 H2SO4溶液中加入足量的铁片加热．充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积为
[提示：2Fe+6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O]（ ）
[提示：2Fe+6H2SO4（浓）
| ||
| A、小于20.16 L |
| B、等于20.16 L |
| C、介于20.16 L和40.32 L之间 |
| D、等于40.32 L |
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
| A、1mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3NA |
| B、分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L，质量为28g |
| C、46g NO2和N2O4混合气体含有原子数为3NA |
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下列图象描述正确的是（ ）
A、 表示体积和PH值均相同的稀硫酸和醋酸，和足量的镁反应生成H2量的关系 |
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已知A、B、C、D、E、F、G和H都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A是周期表中原子半径最小的元素，B原子最外层电子数是内层电子数的两倍，C的基态原子核外有7种不同运动状态的电子，E是电负性最大的元素，F的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸，G、H分别是周期表中1-18纵列中的第10、12纵列元素．请回答下列问题：常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
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