Question

【題目】CO2是一種寶貴的碳氧資源。

（1）科學家設想利用太陽能加熱器“捕捉CO2”、“釋放CO2”，實現碳循環。

①空氣中的氮氣的體積分數是________，其中氬氣的化學式為________。

②步驟1中能量轉化方式是__________能轉化為_______________能。

③步驟2中發生反應的化學方程式為____________。

④一定溫度下，將CO2和H2在催化劑作用下，可人工合成汽油（以C5H12表示），反應的另一種產物是H2O，則CO2和H2的最佳質量比為________________。

（2）利用CO2催化氫化可制CH4，其實驗流程如圖：

①證明HCOOH水溶液呈酸性的試劑是_____________。

②鐵粉與水蒸氣發生置換反應產生氫氣的化學方程式是____________。

③點燃CH4前必須進行的操作是______________。

Answer 1

【答案】78% Ar 太陽 化學 CaCO3CaO+CO2↑ 55∶ 8 石蕊指示劑、活潑金屬等 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 驗純

【解析】

（1）①空氣中的氮氣在空氣中含量最多，其體積分數是78%，故填78%；

氬氣是由氬原子直接構成的，其化學式直接用元素符號來表示，故填Ar。

②由圖可知，反應中太陽能先通過加熱器轉化為熱能，然后熱能再轉化為化學能儲存在生成的物質中，故填太陽、化學。

③步驟2中發生的反應是碳酸鈣在高溫的條件下反應生成氧化鈣和二氧化碳，故反應的化學方程式寫為：CaCO3CaO+CO2↑。

④一定溫度下，將CO2和H2在催化劑作用下，可人工合成汽油（以C5H12表示），反應的另一種產物是H2O，反應的化學方程式寫為：5CO2+16H2 C5H12+10 H2O，反應中CO2和H2的質量比為（44×5）：（16×2）=55：8，所以反應中CO2和H2的最佳質量比為55：8，故填55：8。

（2）①酸性溶液能夠使紫色石蕊試液變成紅色，還能與活潑金屬反應生成鹽和氫氣而產生氣泡，所以可以用石蕊指示劑、活潑金屬等來證明HCOOH水溶液呈酸性，故填石蕊指示劑、活潑金屬等。

②由圖可知，鐵粉與水在加熱的條件下發生置換反應產生氫氣和四氧化三鐵，故反應的化學方程式寫為：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。

③CH4是具有可燃性的氣體，與空氣或氧氣混合后與火會燃燒，甚至發生爆炸，所以點燃CH4前必須進行的操作是檢驗CH4的純度，故填驗純。