Question

【題目】根據(jù)要求回答下列問(wèn)題：

(1)機(jī)動(dòng)車尾氣已成為城市大氣的主要污染源，機(jī)動(dòng)車尾氣中的主要有害物質(zhì)為氮的氧化物。目前科技工作者正在探索用甲烷等燃料氣體將氮氧化物還原為N2和H2O，涉及的反應(yīng)有：

CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1

CH4(g)＋2NO2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g) ΔH2＝－867 kJ·mol－1

寫(xiě)出CH4還原NO生成N2的熱化學(xué)方程式：______________________________。

(2)一定條件下，不同量的CO2與不同量的NaOH充分反應(yīng)放出的熱量如下表所示：

CO2的量	NaOH的量	放出的熱量
22.0 g	750 mL 1.0 mol·L－1	x kJ
1.0 mol	2.0 L 1.0 mol·L－1	y kJ

寫(xiě)出該條件下，CO2與NaOH反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式：

______________________________________________。

(3)我國(guó)煤炭資源相對(duì)石油和天然氣資源豐富，煤的綜合利用主要是指煤的氣化和液化。煤的主要成分為碳?xì)浠�合物，用CH代表煤的“分子式”。已知：

煤炭在氧氣氛圍中氣化 2CH(s)＋O2(g)===2CO(g)＋H2(g) ΔH1

氣化后的氣體合成甲醇 CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2

甲醇制備丙烯的反應(yīng) 3CH3OH(g)===C3H6(g)＋3H2O(g) ΔH3

寫(xiě)出在一定條件下，煤炭在氧氣氛圍中反應(yīng)直接生成丙烯、水蒸氣和CO的熱化學(xué)方程式：

______________________________________。

Answer 1

【答案】 CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol－1 NaOH(aq)＋CO2(g)===NaHCO3(aq)　ΔH＝－(4x－y) kJ·mol－1 12CH(s)＋6O2(g)===C3H6(g)＋3H2O(g)＋9CO(g)　ΔH＝6ΔH1＋3ΔH2＋ΔH3

【解析】（1）由已知CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1 =-574 kJ·mol-1

CH4(g)＋2NO2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)＋N2(g)　ΔH2 =-867 kJ·mol-1，分別用①、②表示上述兩個(gè)反應(yīng)，由蓋斯定律②×2-①得：CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH =-1160 kJ·mol-1。

（2）由題意，CO2與NaOH物質(zhì)的量之比為2：3時(shí)，熱化學(xué)方程式為：①2CO2(g) ＋3NaOH(aq) = Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+ H2O(l) ΔH＝-4x kJ·mol-1；CO2與NaOH物質(zhì)的量之比為1：2時(shí)，熱化學(xué)方程式為：②CO2(g) ＋2NaOH(aq) = Na2CO3(aq) + H2O(l) ΔH =-y kJ·mol-1；①-②得：NaOH(aq)＋CO2(g)=NaHCO3(aq)　 ΔH =-(4x-y) kJmol-1。

（3）由已知，設(shè)三個(gè)反應(yīng)分別為①②③，運(yùn)用蓋斯定律，①×6+②×3+③得：12CH(s)＋6O2(g)=C3H6(g)＋3H2O(g)＋9CO(g)　ΔH = 6ΔH1＋3ΔH2＋ΔH3。