Question

（1）將CO₂轉化成有機物可有效實現(xiàn)碳循環(huán)．如：
①6CO₂+6H₂O

光合作用

C₆H₁₂O₆+6O₂
②CO₂+CH₄

催化劑

△

CH₃COOH
③2CO₂+6H₂

催化劑

△

CH₂=CH₂+4H₂O
對以上反應的敘述，正確的是

AB

．（填序號）
A．最節(jié)能的是反應①
B．反應②的原子利用率為100%
C．反應②中的兩種反應物都是可再生的天然物質
D．反應③是目前工業(yè)生產乙烯的最主要方法
（2）在一定條件下，科學家利用從煙道氣中分離出CO₂與太陽能電池電解水產生的H₂合成甲醇，其過程如圖所示，試回答下列問題：

①15～20%的乙醇胺（HOCH₂CH₂NH₂）水溶液具有弱堿性（與NH₃溶于水的原理相似），上述合成線路中用作CO₂吸收劑．用離子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱堿性的原因：

HOCH₂CH₂NH₂+H₂O?HOCH₂CH₂NH₃⁺+OH^-

．
②CH₃OH（l）、H₂（g）的燃燒熱分別為：△H=-725.5kJ?mol^-1、△H=-285.8kJ?mol^-1，寫出工業(yè)上以CO₂（g）、H₂（g）合成CH₃OH（l）的熱化學方程式：

CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（l），△H=-131.9KJ/mol

．
③據報道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇也已成為現(xiàn)實：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g），該反應的△S

＜

（填“＞”、“=”或“＜”）0，根據反應可自發(fā)進行，推得該反應的△H

＜

（填“＞”、“=”或“＜”）0．

Answer 1

分析：（1）A．根據①是光能轉變?yōu)榛瘜W能，其他反應是熱能轉變成化學能；
B．原子利用率為100%的反應是反應物全部轉化為生成物；
C．根據CO₂不是天然物質；
D．工業(yè)上主要通過石油裂解的方法制備乙烯；
（2）①氨基結合水電離平衡中的氫離子，促進水電離平衡正向進行，氫氧根離子濃度增大，溶液顯堿性；
②利用蓋斯定律計算反應熱，并書寫熱化學方程式；
③熵指的是體系的混亂的程度；反應自發(fā)進行說明△H-T△S＜0．

解答：解：（1）A．①是光能轉變?yōu)榛瘜W能，其他反應是熱能轉變成化學能，所以最節(jié)能的是反應①，故A正確；
B．原子利用率為100%的反應是反應物全部轉化為生成物，故B正確；
C．CO₂不是天然物質，CH₄是可再生的天然物質，故C錯誤；
D．裂解是深度裂化，以獲得短鏈不飽和烴（主要為乙烯，丙烯，丁二烯等）為主要成分的石油加工過程，故D錯誤；
故選AB．
（2）①乙醇胺水溶液呈弱堿性是取代基氨基結合氫離子，使溶液中的氫氧根離子濃度增大，反應的離子方程式為：HOCH₂CH₂NH₂+H₂O?HOCH₂CH₂NH₃⁺+OH^-；故答案為：HOCH₂CH₂NH₂+H₂O?HOCH₂CH₂NH₃⁺+OH^-；
②甲醇和氫氣的燃燒熱書寫其熱化學方程式分別為：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l），△H₁=-1451kJ/mol；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l），△H₂=-571.6KJ/mol，
根據蓋斯定律，反應CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（l）
可以看成是方程式

3

2

×②-①×

1

2

；所以△H=×

3

2

（-571.6KJ/mol）-（-1451kJ/mol）×

1

2

=-131.9KJ/mol，
故答案為：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（l），△H=-131.9KJ/mol；
③反應物是8mol而生成物是4mol，故△S小于0；反應自發(fā)進行說明△H-T△S＜0，故△H＜0，故答案為：＜；＜．

點評：本題考查綠色化學，燃燒熱概念分析應用，題目難度中等，注意反應自發(fā)進行說明△H-T△S＜0．