Question

11．當(dāng)前環(huán)境問題是一個全球重視的問題，引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO₂、污染性氣體NO_x、SO_x等．如果對這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問題．
（1）二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)�，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料．CO₂與H₂反應(yīng)制備CH₃OH和H₂O的化學(xué)方程式為CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O
（2）在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)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
請寫出CO與SO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1．
（3）硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣．CH₄在催化條件下可以將NO₂還原為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
則CH₄還原NO₂生成水蒸氣和氮氣的熱化學(xué)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與H₂反應(yīng)生成CH₃OH和H₂O，根據(jù)原子守恒配平書寫方程式；
（2）由題意可知，發(fā)生反應(yīng)：2CO+SO₂=S+2CO₂，根據(jù)蓋斯定律，①-②-③可得CO與SO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；
（3）發(fā)生反應(yīng)：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g），根據(jù)蓋斯定律可知，①-②可得熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）CO₂與H₂反應(yīng)生成CH₃OH和H₂O，根據(jù)原子守恒配后反應(yīng)方程式為：CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O，
故答案為：CO₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O；
（2）由題意可知，發(fā)生反應(yīng)：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
根據(jù)蓋斯定律，①-②-③可得CO與SO₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1，
故答案為：2CO（g）+SO₂（g）=S（s）+2CO₂（g）△H=-270kJ•mol^-1；
（3）發(fā)生反應(yīng)：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g），根據(jù)蓋斯定律可知，①-②可得熱化學(xué)方程式：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g）△H=-957.3kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g）△H=-957.3kJ•mol^-1．

點評 本題綜合考查根據(jù)蓋斯定律書寫熱化學(xué)方程式，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的考查，難度不大，注意對蓋斯定律的理解與應(yīng)用．