联合国气候变化大会于2009年12月7~18目在哥本哈根召开.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%.
(1)有效“减碳”的手段之一是节能.下列制氢方法最节能的是______(填字母序号).
A.电解水制氢:2H2O
2H2↑+O2↑ 电解 .
B.高温使水分解制氢:2H2O
2H2↑+O2↑ 高温 .
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O
2H2↑+O2↑ 太阳光 . 催化剂
D.天然气制氢:CH4+H2O
CO+3H2 高温
(2)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一.
己知:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7KJ•mol-1 ①
2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5KJ ②
CO2(g)+H2(g)△H=-41.2KJ•mol-1 ③
则反应2CO2(g)+6H2(g)→2CH3OH(g)+2H2O(g)的△H=______.
(3)CO2可转化成有机物实现碳循环:CO2→CH3OH→HCOOH,用离子方程式表示HCOONa溶液呈碱性的原因______,写出该反应的平衡常数(Kh)表达式:Kh=______,升高温度,Kh______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)常温下,将0.2mol•L-1HCOOH和0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH<7,说明HC00H的电离程度______HCOONa的水解程度(填“大于”或“小于”).该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______.
(1)A.电解水制氢消耗电能,故A错误;
B.高温使水分解制氢,加热高温需要能量,故B错误;
C.太阳能是取之不尽用之不竭的,太阳光催化分解水制氢最节能,故C正确;
D.天然气制氢需要消耗天然气,天然气也是一种能源,故D错误.
故选C
(2)利用盖斯定律进行计算,将三个方程式进行形式变换,
2CO(g)+4H2(g)=2CH3OH(g)△H=-181.4 kJ•mol-1
2CH3OH(g=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5 kJ•mol-1
2CO2(g)+2H2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H=+82.4 kJ•mol-1
三式相加得:
2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5 kJ•mol-1
(3)HCOONa溶液水解呈碱性,水解方程式为:HCOO-+H2O=HCOOH+OH-;化学平衡常数=
,故Kh=生成物浓度幂的积 反应物浓度幂的积
;化学平衡常数只与温度有关,温度升高K值增大.C(HCOOH)C(OH-) C(HCOO-)
故答案为:HCOO-+H2O=HCOOH+OH-;
,增大C(HCOOH)C(OH-) C(HCOO-)
(4)酸的物质的量是碱的物质的量的2倍,且酸碱都是一元的,反应后生成等物质的量的HCOOH和HCOONa;如果酸电离的程度大于盐水解的程度,溶液呈酸性;HCOOH和HCOONa和醋酸都电离生成醋酸根,且电离大于水解,不考虑水解,故该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是:C(HCOO-)>C(Na+)>C(H+)>C(OH-)
故答案为:大于;C(HCOO-)>C(Na+)>C(H+)>C(OH-)