Question

當前環(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NOx、SOx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問題。

（1）二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍首，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 。

（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） ΔH1＝－393．5 kJ·mol－1

②CO2（g）＋C（s）=2CO（g） ΔH2＝+ 172．5 kJ·mol－1

③S（s）＋O2（g）=SO2（g） ΔH3＝－296．0 kJ·mol－1

請寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。

（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） ΔH=-889．6 kJ·mol-1 ①

N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） ΔH=+67．7 kJ·mol-1②

則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮氣的熱化學(xué)方程式是 。

 

Answer 1

（1）CO2＋3H2=CH3OH＋H2O

（2）2CO（g）＋SO2（g）=S（s）＋2CO2（g） ΔH＝－270 kJ·mol－1

（3）CH4（g）＋2NO2（g）=N2（g）＋2H2O（g）＋CO2（g） ΔH=－957．3 kJ·mol－1

【解析】解答本題時應(yīng)注意以下三點：

（1）結(jié)合題意找出反應(yīng)物和產(chǎn)物。

（2）對所要疊加的熱化學(xué)方程式進行處理。

（3）ΔH的數(shù)值也要隨熱化學(xué)方程式的改變而改變。

（1）CO2與H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O，CO2作氧化劑，H2作還原劑，根據(jù)得失電子守恒可知方程式為CO2＋3H2=CH3OH＋H2O。

（2）根據(jù)題意可知反應(yīng)中CO與SO2反應(yīng)，生成S單質(zhì)，同時CO被氧化生成CO2。所以①－②－③可得

SO2（g）＋2CO（g）=S（s）＋2CO2（g） ΔH=－270 kJ·mol－1。

（3）CH4與NO2反應(yīng)生成N2，NO2、CH4是反應(yīng)物，N2是生成物，則①－②可得CH4（g）＋2NO2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）＋N2（g） ΔH=－957．3 kJ·mol－1。