Question

12．CO₂變得越來越重要，已經成為一種重要的資源．
（1）目前，用超臨界CO₂ （其狀態介于氣態和液態之間）代替氟利昂作致冷劑已成為一種趨勢，這一做法對環境的積極意義在于保護臭氧層．
（2）最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹人碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來，經化學反應后使之變為可再生燃料甲醇．“綠色自由”構想技術流程如下：

①下列關于吸收池中變化說法正確的是C
A．發生了化合反應
B．體現了CO₂作為酸性氧化物的性質
C．說明了KHCO₃的溶解度比較小
②圖示中被循環利用的物質是K₂CO₃
③在合成塔中，若有4.4kg CO₂與足量H₂好完全反應，可放出4947kJ的熱量，試寫出合成塔中發生反應的熱化學方程式：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47kJ/mol．
④科學家致力于二氧化碳的“組合轉化”技術研究，把過多的二氧化碳轉化為有益于人類
的物質．將CO₂和H₂以1：4的體積比混合通人反應器，在適當的條件下反應，可獲得一
種重要能源：CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O．若將CO₂ 和H₂以1：3的體積比混和，可生成
某種重要的化工原料和水，該化工原料可能是B．
A．烷烴     B．烯烴    C．炔烴    D．芳香烴．

Answer 1

分析 （1）根據氟利昂能產生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化劑；
（2）①碳酸氫鉀受熱分解，且相同條件下碳酸氫鉀的溶解度比碳酸鉀的��；
②由吸收池、分解池反應分析；
③合成塔中發生反應為二氧化碳與氫氣反應生成甲醇和水，根據4.4 kg CO₂與足量H₂恰好完全反應，可放出4 947 kJ的熱量，則1 mol CO₂與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量．書寫熱化學反應方程式時還應注意物質狀態、反應熱的正負號以及單位；
④由CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O可知，CO₂ 和H₂以1：3的體積比混和，發生CO₂+3H₂→X+2H₂O．

解答 解：（1）氟利昂在空氣中能產生氯原子，而氯原子是臭氧分解的催化劑，CO₂作致冷劑可防止臭氧層破壞，故答案為：保護臭氧層；
（2）①分解池中碳酸氫鉀受熱可分解成碳酸鉀、二氧化碳和水，方程式為：2KHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，在吸收池中K₂CO₃+H₂O+CO₂═2KHCO₃，吸收池中變化說明了KHCO₃的溶解度比較小，析出晶體，故答案為：C；
②由吸收池、分解池反應可知碳酸鉀循環使用，故答案為：K₂CO₃；
③根據4.4 kg CO₂與足量H₂恰好完全反應，可放出4 947 kJ的熱量，則1 mol CO₂與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量，所以熱化學方程式為CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47kJ/mol，故答案為：CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.47kJ/mol；
④由CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O可知，CO₂ 和H₂以1：3的體積比混和，發生2CO₂+6H₂→X+4H₂O，由質量守恒定律可知X為C₂H₄，為烯烴，故答案為：B．

點評 本題考查混合物的分離提純的綜合應用，為高頻考點，把握物質的性質、習題中的信息及流程中的反應為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．