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11.当前环境问题是一个全球重视的问题,引起环境问题的气体常见的有温室气体CO2、污染性气体NOx、SOx等.如果对这些气体加以利用就可以成为重要的能源,既解决了对环境的污染,又解决了部分能源危机问题.
(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇,甲醇是汽车燃料电池的重要燃料.CO2与H2反应制备CH3OH和H2O的化学方程式为CO2+3H2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH3OH+H2O
(2)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫.
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
请写出CO与SO2反应的热化学方程式2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ•mol-1
(3)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气.CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2
已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-889.6kJ•mol-1
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+67.7kJ•mol-1
则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H=-957.3kJ•mol-1

分析 (1)CO2与H2反应生成CH3OH和H2O,根据原子守恒配平书写方程式;
(2)由题意可知,发生反应:2CO+SO2=S+2CO2,根据盖斯定律,①-②-③可得CO与SO2反应的热化学方程式;
(3)发生反应:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),根据盖斯定律可知,①-②可得热化学方程式.

解答 解:(1)CO2与H2反应生成CH3OH和H2O,根据原子守恒配后反应方程式为:CO2+3H2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH3OH+H2O,
故答案为:CO2+3H2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$CH3OH+H2O;
(2)由题意可知,发生反应: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
根据盖斯定律,①-②-③可得CO与SO2反应的热化学方程式:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ•mol-1
故答案为:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ•mol-1
(3)发生反应:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),根据盖斯定律可知,①-②可得热化学方程式:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H=-957.3kJ•mol-1
故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H=-957.3kJ•mol-1

点评 本题综合考查根据盖斯定律书写热化学方程式,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,难度不大,注意对盖斯定律的理解与应用.

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