Question

【題目】二氧化碳捕集、存儲和轉(zhuǎn)化是當今化學研究的熱點問題之一。

（1）CO2轉(zhuǎn)化途徑之一是利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H2，然后將H2與CO2轉(zhuǎn)化為甲醇（CH3OH）、二甲醚（CH3OCH3）等。已知：

甲醇合成反應：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ·mol-1

二甲醚合成反應：2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-24.5kJ·mol-1

則由H2和CO2制備二甲醚2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）的△H____kJ·Mol-1

（2）甲醇是一種可再生的清潔能源，具有開發(fā)和應用的廣闊前景。

已知：25℃，1.01×105Pa時，1.6g液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出36.29kJ的熱量，寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式________________________________。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脫氮工藝進行處理，在硝化細菌的作用下，將NH4+氧化為NO3-（2NH4++3O2=2HNO2+2H2O+2H+；2HNO2+O2=2HNO3）。然后加入甲醇，甲醇和NO3-反應轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體。

①上述方法中，1.0g銨態(tài)氮元素轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮元素時需氧氣的質(zhì)量為_______g。

②寫出加入甲醇后反應的離子方程式：_______________________________________。

Answer 1

【答案】

（1）-122.5（2）CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-725.8kJmol-1

（3）①4.6②6NO3－＋5CH3OH＋6H＋＝3N2↑＋5CO2↑＋13H2O

【解析】

試題分析：（1）已知：①CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ·mol-1；

②2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-24.5kJ·mol-1；根據(jù)蓋斯定律，反應2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）可由①×2+②得到，則此反應的△H=（-49.0kJ·mol-1）×2+（-24.5kJ·mol-1）=-122.524.5kJ·mol-1；

（2）25℃，1.01×105Pa時，1.6g液態(tài)甲醇物質(zhì)的量為0.05mol，完全燃燒，當恢復到原狀態(tài)時，放出36.29kJ的熱量，依據(jù)書寫熱化學方程式的方法寫出該反應的熱化學方程式為：CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.8kJmol-1；

（3）①2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+；2HNO2+O2═2HNO3，

2N～2NH4++～4O2～2HNO3，

284×32

1gm

m=4.6g

1g銨態(tài)氮元素轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮元素時需氧的質(zhì)量為4.6g；

②酸性條件下，甲醇和硝酸根反應生成氮氣、二氧化碳和水，離子方程式為：6NO3-+5CH3OH+6H+═3N2+5CO2+13H2O；