问题 问答题

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

 电解 
.
 
2H2↑+O2

B.高温使水分解制氢:2H2O

 高温 
.
 
2H2↑+O2

C.太阳光催化分解水制氢:2H2O

 太阳光 
.
催化剂
2H2↑+O2

D.天然气制氢:CH4+H2O

高温
 CO+3H2    

(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______.

答案

(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=

生成物浓度幂的积
反应物浓度幂的积
,故Kh=
C(HCOOH)C(OH-)
C(HCOO-)
;化学平衡常数只与温度有关,温度升高K值增大.

故答案为:HCOO-+H2O=HCOOH+OH-

C(HCOOH)C(OH-)
C(HCOO-)
,增大

(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-

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