Question

13．控制化學反應的條件可以促進或抑制化學反應，更好使化學反應為人類造福．
（1）如圖是科學家正在研究的二氧化碳循環利用技術：
①二氧化碳與氫氣在催化劑、高溫條件下，除生成甲醇（CH₄O）外，還生成一種常溫下為液態的化合物，寫出反應的化學方程式3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;符合催化劑\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O，甲醇中碳元素的化合價為-2．
②從圖中分析得出的下列結論中，正確的是AC（填序號）
A．該技術符合低碳經濟的理念．
B．水生成氫氣的過程中所用的催化劑一定是二氧化錳．
C．該技術有助于緩解全球面臨的能源危機．
D．液化石油氣、汽油、甲醇均有碳、氫、氧三種元素組成．
（2）汽油燃燒時氧氣濃度越大，燃燒越劇烈，試從微觀角度解釋這是因為氧氣濃度越大，一定體積內氧分子數目越多，氧氣分子與汽油分子碰撞的次數越多，燃燒越劇烈．
（3）尿素[CO（NH₂）₂]對提高糧食產量具有重要的作用．人們控制條件可以使CO₂和物質M發生反應：CO₂+2M═CO（NH₂）₂+H₂O，物質M的化學式為NH₃．
（4）向滴有紫色石蕊試液的蒸餾水中通入CO₂氣體，液體變為紅色，是CO₂氣體使它變成紅色嗎？不是，原因是（寫出化學方程式）：CO₂ +H₂O=H₂CO₃ ；再把上述液體加熱，發現液體最終呈現紫色，用化學方程式寫出原因：H₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O．
（5）檢驗CO₂氣體常用澄清石灰水，反應的化學方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）
①根據二氧化碳和氫氣生成甲醇（CH₃OH）和水進行解答；根據化合物中元素正負化合價的代數和為零解答；
②
A、二氧化碳循環利用，符合低碳經濟的理念；
B、水生成氫氣的過程中所用的催化劑不一定是二氧化錳；
C、二氧化碳循環利用，該技術有助于緩解全球面臨的能源危機；
D、液化石油氣、汽油、甲醇等物質中共含有碳、氫、氧三種元素；
（2）根據促進物質燃燒的條件解答；
（3）根據質量守恒定律，化學反應前后原子的種類和數目不變解答；
（4）二氧化碳的化學性質有：既不能燃燒也不能支持燃燒，也不供給呼吸；能與水反應生成碳酸；能使澄清的石灰水變渾濁；
（5）實驗室用澄清的石灰水檢驗二氧化碳．

解答 解：
（1）
①二氧化碳和氫氣生成甲醇（CH₃OH）和水，化學方程式：3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;符合催化劑\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O；設甲醇中碳元素的化合價為x，則x+1×3-2+1=o，x=-2；
②
A、二氧化碳循環利用，符合低碳經濟的理念，故對；
B、水生成氫氣的過程中所用的催化劑不一定是二氧化錳，故錯；
C、二氧化碳循環利用，該技術有助于緩解全球面臨的能源危機，故對；
D、液化石油氣、汽油、甲醇等物質中共含有碳、氫、氧三種元素，故錯；
（2）氧氣濃度越大，一定體積內氧分子數目越多，氧氣分子與汽油分子碰撞的次數越多，燃燒越劇烈；
（3）根據質量守恒定律，化學反應前后原子的種類和數目不變，反應前C、O原子個數是1、2；反應后C、O、N、H原子個數是1、2、2、6，故物質M的化學式為NH₃．
（4）二氧化碳能與水反應生成碳酸，方程式為：CO₂ +H₂O=H₂CO₃ ；碳酸能使紫色石蕊試液變紅色，碳酸不穩定受熱易分解，方程式為：H₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O，因此紅色又變回紫色．
（5）實驗室用澄清的石灰水檢驗二氧化碳，反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
答案：
（1）
①3H₂+CO₂$\frac{\underline{\;符合催化劑\;}}{\;}$CH₃OH+H₂O；-2；
②AC；
（2）氧氣濃度越大，一定體積內氧分子數目越多，氧氣分子與汽油分子碰撞的次數越多，燃燒越劇烈；
（3）NH₃．
（4）不是，CO₂ +H₂O=H₂CO₃ ；H₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+H₂O；
（5）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．

點評 本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．