Question

【题目】二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。

（1）CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇（CH3OH）、二甲醚（CH3OCH3）等。已知：

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

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

则由H2和CO2制备二甲醚2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）的△H____kJ·Mol-1

（2）甲醇是一种可再生的清洁能源，具有开发和应用的广阔前景。

已知：25℃，1.01×105Pa时，1.6g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出36.29kJ的热量，写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式________________________________。

（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下，将NH4+氧化为NO3-（2NH4++3O2=2HNO2+2H2O+2H+；2HNO2+O2=2HNO3）。然后加入甲醇，甲醇和NO3-反应转化为两种无毒气体。

①上述方法中，1.0g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧气的质量为_______g。

②写出加入甲醇后反应的离子方程式：_______________________________________。

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】

试题分析：（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；根据盖斯定律，反应2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）可由①×2+②得到，则此反应的△H=（-49.0kJ·mol-1）×2+（-24.5kJ·mol-1）=-122.524.5kJ·mol-1；

（2）25℃，1.01×105Pa时，1.6g液态甲醇物质的量为0.05mol，完全燃烧，当恢复到原状态时，放出36.29kJ的热量，依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为：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铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为4.6g；

②酸性条件下，甲醇和硝酸根反应生成氮气、二氧化碳和水，离子方程式为：6NO3-+5CH3OH+6H+═3N2+5CO2+13H2O；