Question

隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增，全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂引起了全世界的普遍重視。

（1）如圖為C及其氧化物的變化關系圖，若①變化是置換反應，則其化學方程式可為______________________________________；
圖中變化過程哪些是吸熱反應________（填序號）。
（2）甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，工業上可用如下方法合成甲醇：
方法一　CO（g）＋2H₂（g）??CH₃OH（g）
方法二　CO₂（g）＋3H₂（g）??CH₃OH（g）＋H₂O（g）
在25℃、101 kPa下，1克甲醇完全燃燒放熱22.68 kJ，寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：_____________________________________________；
某火力發電廠CO₂的年度排放量是2 200萬噸，若將此CO₂完全轉化為甲醇，則理論上由此獲得的甲醇完全燃燒放熱約是________kJ（保留三位有效數字）。
（3）金屬鈦冶煉過程中其中一步反應是將原料金紅石轉化：TiO₂（金紅石）＋2C＋2Cl₂高溫,TiCl₄＋2CO　已知：C（s）＋O₂（g）=CO₂（g）　ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1
2CO（g）＋O₂（g）=2CO₂（g）　ΔH＝－566 kJ·mol^－1
TiO₂（s）＋2Cl₂（g）=TiCl₄（s）＋O₂（g）　ΔH＝＋141 kJ·mol^－1
則TiO₂（s）＋2Cl₂（g）＋2C（s）=TiCl₄（s）＋2CO（g）的ΔH＝________。
（4）臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應。如：
6Ag（s）＋O₃（g）=3Ag₂O（s）　ΔH＝－235.8 kJ·mol^－1，
已知：2Ag₂O（s）=4Ag（s）＋O₂（g）ΔH＝＋62.2 kJ·mol^－1，
則O₃轉化為O₂的熱化學方程式為_________________________。

Answer 1

（1）C＋H₂O（g）高溫,H₂＋CO（合理即可，如與CuO、FeO、SiO₂等反應）　①③
（2）CH₃OH（l）＋O₂（g）=CO₂（g）＋2H₂O（l）　ΔH＝－725.76 kJ·mol^－1　3.63×10¹⁴
（3）－80 kJ·mol^－1
（4）2O₃（g）=3O₂（g）　ΔH＝－285 kJ·mol^－1

（1）由信息可知反應①是置換反應，所以應為吸熱反應；（2）1 mol甲醇燃燒放出熱量22.68 kJ×32＝725.76 kJ，依據信息生成物水為液態；依據碳原子守恒n（CH₃OH）＝n（CO₂）＝＝5×10¹¹ mol，放出熱量725.76 kJ·mol^－1×5×10¹¹ mol＝3.63×10¹⁴ kJ；（3）對已知熱化學方程式編號從前到后分別為①②③，③－②＋①×2即可得所求方程式，所以ΔH＝＋141 kJ·mol^－1－（－566 kJ·mol^－1）＋（－393.5 kJ·mol^－1）×2；（4）首先寫出所求反應的化學方程式2O₃（g）=3O₂（g），前式×2＋后式×3即可得所求熱化學方程式。