Question

（2010?聊城模擬）聯合國氣候變化大會于2009年12月7～18目在哥本哈根召開．中國政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%．
（1）有效“減碳”的手段之一是節能．下列制氫方法最節能的是

C

（填字母序號）．
A．電解水制氫：2H₂O

電解  .

2H₂↑+O₂↑
B．高溫使水分解制氫：2H₂O

高溫  .

2H₂↑+O₂↑
C．太陽光催化分解水制氫：2H₂O

太陽光  .

催化劑

2H₂↑+O₂↑
D．天然氣制氫：CH₄+H₂O

高溫

 CO+3H₂    
（2）用CO₂和氫氣合成CH₃OCH₃（甲醚）是解決能源危機的研究方向之一．
己知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.7KJ?mol^-1   ①
2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5KJ   ②
 CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2KJ?mol^-1    ③
則反應2CO₂（g）+6H₂（g）→2CH₃OH（g）+2H₂O（g）的△H=

-122.5KJ?mol^-1

．
（3）CO₂可轉化成有機物實現碳循環：CO₂→CH₃OH→HCOOH，用離子方程式表示HCOONa溶液呈堿性的原因

HCOO^-+H₂O=HCOOH+OH^-

，寫出該反應的平衡常數（K_h）表達式：K_h=

C(HCOOH)C(OH-)

C(HCOO-)

，升高溫度，K_h

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）常溫下，將0.2mol?L^-1HCOOH和0.1mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，所得溶液的pH＜7，說明HC00H的電離程度

大于

HCOONa的水解程度（填“大于”或“小于”）．該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是

C（HCOO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

．

Answer 1

分析：（1）根據是否消耗能源解題；
（2）利用蓋斯定律解題；
（3）HCOONa溶液水解呈堿性；化學平衡常數=

生成物濃度冪的積

反應物濃度冪的積

；化學平衡常數只與溫度有關，與物質的濃度無關．
（4）根據混合溶液的酸堿性判斷．

解答：解：（1）A．電解水制氫消耗電能，故A錯誤；
B．高溫使水分解制氫，加熱高溫需要能量，故B錯誤；
C．太陽能是取之不盡用之不竭的，太陽光催化分解水制氫最節能，故C正確；
D．天然氣制氫需要消耗天然氣，天然氣也是一種能源，故D錯誤．
故選C
（2）利用蓋斯定律進行計算，將三個方程式進行形式變換，
2CO（g）+4H₂（g）=2CH₃OH（g）△H=-181.4 kJ?mol-1
2CH₃OH（g=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5 kJ?mol-1
2CO₂（g）+2H₂（g）=2CO（g）+2H₂O（g）△H=+82.4 kJ?mol-1
三式相加得：
2CO₂（g）+6H₂（g）=CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ?mol-1
（3）HCOONa溶液水解呈堿性，水解方程式為：HCOO^-+H₂O=HCOOH+OH^-；化學平衡常數=

生成物濃度冪的積

反應物濃度冪的積

，故K_h=

C(HCOOH)C(OH-)

C(HCOO-)

；化學平衡常數只與溫度有關，溫度升高K值增大．
故答案為：HCOO^-+H₂O=HCOOH+OH^-；

C(HCOOH)C(OH-)

C(HCOO-)

，增大
（4）酸的物質的量是堿的物質的量的2倍，且酸堿都是一元的，反應后生成等物質的量的HCOOH和HCOONa；如果酸電離的程度大于鹽水解的程度，溶液呈酸性；HCOOH和HCOONa和醋酸都電離生成醋酸根，且電離大于水解，不考慮水解，故該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是：C（HCOO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）
故答案為：大于；C（HCOO^-）＞C（Na⁺）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

點評：本題考查使用化石燃料的利弊及新能源的開發、用蓋斯定律進行有關反應熱的計算、鹽類水解的應用，掌握離子濃度大小的比較是解題的關鍵．