Question

随着世界工业经济的发展、人口的剧增，全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。

(1)右图为C及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应，则其化学方程式可为______________________________________；

图中变化过程哪些是吸热反应________(填序号)。

(2)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用如下方法合成甲醇：

方法一　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

方法二　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)

在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃烧放热22.68 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：_____________________________________________；

某火力发电厂CO2的年度排放量是2 200万吨，若将此CO2完全转化为甲醇，则理论上由此获得的甲醇完全燃烧放热约是________kJ(保留三位有效数字)。

(3)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：TiO2(金红石)＋2C＋2Cl2高温,TiCl4＋2CO　已知：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566 kJ·mol－1

TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g)　ΔH＝＋141 kJ·mol－1

则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。

(4)臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：

6Ag(s)＋O3(g)===3Ag2O(s)　ΔH＝－235.8 kJ·mol－1，

已知：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)

ΔH＝＋62.2 kJ·mol－1，

则O3转化为O2的热化学方程式为_________________________。

Answer 1

【解析】　(1)由信息可知反应①是置换反应，所以应为吸热反应；(2)1 mol甲醇燃烧放出热量22.68 kJ×32＝725.76 kJ，依据信息生成物水为液态；依据碳原子守恒n(CH3OH)＝n(CO2)＝＝5×1011 mol，放出热量725.76 kJ·mol－1×5×1011 mol＝3.63×1014 kJ；(3)对已知热化学方程式编号从前到后分别为①②③，③－②＋①×2即可得所求方程式，所以ΔH＝＋141 kJ·mol－1－(－566 kJ·mol－1)＋(－393.5 kJ·mol－1)×2；(4)首先写出所求反应的化学方程式2O3(g)===3O2(g)，前式×2＋后式×3即可得所求热化学方程式。

【答案】　(1)C＋H2O(g)高温,H2＋CO(合理即可，如与CuO、FeO、SiO2等反应)　①③

(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.76 kJ·mol－1　3.63×1014

(3)－80 kJ·mol－1

(4)2O3(g)===3O2(g)　ΔH＝－285 kJ·mol－1