Question

碳循环与人类的生存息息相关，请回答下列问题：

（1）下列说法正确的是        。

A．CO₂过度排放将导致酸雨

B．植物的光合作用有利于维持大气中O₂和CO₂平衡

C．煤和石油的主要成分是有机物   

D．碳循环过程中，碳元素均被氧化

（2）动物通过呼吸作用将葡萄糖转化为CO₂的化学方程式为          。

（3）测定煤或石油的含碳量：将a g的样品进行充分燃烧，测定所得气体(CO₂、SO₂、NO₂、N₂)中CO₂的含量，实验装置如下图所示(所用试剂均过量)：

①装置A的作用是         。

② 实验结束后，还需要向装置中通入N₂，其目的是        。

③ 用x mol/L HCl溶液滴定装置B中过量的Ba(OH)₂，消耗y mLHCl溶液，样品(a g)中碳元素的质量分数为        (列出计算式)。

（4）将CO₂转化为甲醇，既可减少CO₂的排放，又可节约能源，转化过程涉及如下反应：

反应Ⅰ：CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g)   ΔH₁ = －49.1kJ/mol

反应Ⅱ：CO₂ (g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)   ΔH₂

反应Ⅲ：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)  ΔH₃ = －90.0kJ/mol

① ΔH₂ =         。

② 在下图中画出，不同温度下(T₁>T₂)，反应Ⅱ中CO₂的平衡转化率随压强变化的关系图(请在图上标注温度T₁、T₂)。

Answer

（1）BC；

（2）C6H12O6+6O26CO2+6H2O；

（3）①除去SO2、NO2，防止对Ba(OH)2吸收二氧化碳产生干扰；②将装置A中的气体赶入装置B，确保CO2被完全吸收；③×100%；

（4）①+40.9KJ/mol；②。

【解析】

试题分析：（1）A．过度排放CO2形成温室效应，也生成的碳酸不稳定，二氧化碳和水不能形成酸雨，SO2和NO2气体过度排放形成酸雨，故A错误；B．绿色植物在光合作用中制造氧，超过了自身呼吸作用对氧的需要，其余的氧气都以气体形式排到了大气中；绿色植物还通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡，简称碳-氧平衡，生物体利用氧气，将体内的有机物分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程叫做呼吸作用，是一切生物的共同特征；植物体内的水分以气体状态从体内散发到植物体外的过程叫做蒸腾作用，蒸腾作用能够降低植物体的温度，促进植物根对水和无机盐的吸收和运输，对植物的生活具有重要的意义，因此与生物圈中碳-氧平衡有关的生理作用是光合作用，故B正确；C．石油的主要成分为烷烃，煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物，主要成分为有机物，故C正确；D．生物圈中的碳循环涉及含碳的化合物之间可以相互转化，碳酸的形成、碳酸的分解、碳酸钙和碳酸氢钙之间的转化等都不涉及化合价的变化，故D错误，故答案为：BC；

（2）动物通过呼吸作用将葡萄糖转化为CO2的反应为葡萄糖和氧气在酶作用下反应生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：C6H12O6+6O26CO2+6H2O，故答案为：C6H12O6+6O26CO2+6H2O；

（3）①装置A的作用是除去SO2、NO2，防止对Ba(OH)2吸收二氧化碳产生干扰，故答案为：除去SO2、NO2，防止对Ba(OH)2吸收二氧化碳产生干扰；

②验结束后，还需要向装置中通入N2，其目的是：将装置A中的气体赶入装置B，确保CO2被完全吸收，故答案为：将装置A中的气体赶入装置B，确保CO2被完全吸收；

③氢氧化钡溶液中含氢氧化钡物质的量为bmol，用来吸收二氧化碳的氢氧化钡物质的量=bmol-xy×10-3mol，CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O

二氧化碳物质的量=bmol-xy×10-3mol，样品(a g)中碳元素的质量分数=×100%=×100%，故答案为：×100%；

（4）①依据热化学方程式，

反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.1kJ/mol

反应Ⅱ：CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2

反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3=-90.0kJ/mol

结合盖斯定律计算反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ，得到CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 =△H1-△H3=+40.9KJ/mol，得到反应Ⅱ的焓变为+40.9KJ/mol，故答案为：+40.9KJ/mol；

②CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+40.9KJ/mol，反应前后气体体积不变，改变压强平衡不变，二氧化碳转化率不变，反应是吸热反应，温度升高平衡正向进行，二氧化碳转化率增大，T1＞T2，则二氧化碳转化率T1大，据此画出变化的图象为：，故答案为：。

考点：考查了探究物质的组成或测量物质的含量；反应热和焓变；化学平衡的计算；"三废"处理与环境保护的相关知识。