Question

15．科學(xué)家參考自然界中的光合作用，設(shè)計(jì)利用太陽(yáng)能促進(jìn)燃料的循環(huán)使用（如圖），其中過(guò)程Ⅰ的主要反應(yīng)如下：
①2CO₂$\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$2CO+O₂△H₁
②2CO₂+4H₂O$\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$2CH₃OH+3O₂△H₂
③2H₂O $\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$2H₂+O₂
④2N₂+6H₂O$\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$4NH₃+3O₂
⑤CO₂+H₂O$\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$CH₄+O₂．
（1）反應(yīng)①的△H₁＞（填“＜”、“＞”或“=”） 0．
（2）已知甲醇的燃燒熱為-726.5kJ•mol^-1，則反應(yīng)△H₂=+726.5kJ•mol^-1．
（3）下列對(duì)過(guò)程Ⅰ、Ⅱ的描述中正確的是ab．
a．過(guò)程Ⅰ、Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化形式是：太陽(yáng)能→化學(xué)能→熱能
b．經(jīng)過(guò)上述一個(gè)循環(huán)后不會(huì)產(chǎn)生新物質(zhì)
c．經(jīng)過(guò)上述一個(gè)循環(huán)后放出O₂
（4）將反應(yīng)⑤補(bǔ)充完整CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$CH₄+2O₂．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)在光照條件下才能進(jìn)行，為吸熱反應(yīng)；
（2）反應(yīng)②與甲醇的燃燒反應(yīng)互為相反過(guò)程；
（3）綜合兩過(guò)程，其將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能使用，一個(gè)循環(huán)后沒(méi)有新物質(zhì)生成；
（4）分析圖示，其主要的反應(yīng)均生成的是可燃物和氧氣，結(jié)合質(zhì)量守恒，可將反應(yīng)⑤補(bǔ)充完整．

解答 解：（1）反應(yīng)在光照條件下才能進(jìn)行，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，則為吸熱反應(yīng)，△H₁＞0，故答案為：＞；
（2）反應(yīng)②與甲醇的燃燒反應(yīng)互為相反過(guò)程，甲醇的燃燒熱為-726.5kJ•mol^-1，則反應(yīng)△H₂=+726.5kJ•mol^-1，故答案為：+726.5kJ•mol^-1；
（3）a．過(guò)程Ⅰ太陽(yáng)能→化學(xué)能，Ⅱ中能量轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能→熱能，故a正確；
b．由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，經(jīng)過(guò)上述一個(gè)循環(huán)后不會(huì)產(chǎn)生新物質(zhì)，故 b正確；
c．沒(méi)有新物質(zhì)生成，則循環(huán)后沒(méi)有放出O₂，故c錯(cuò)誤，
故答案為：ab；
（4）反應(yīng)均生成的是可燃物和氧氣，由質(zhì)量守恒可知，⑤的反應(yīng)為二氧化碳和水，生成甲烷和氧氣，方程式為CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$CH₄+2O₂，
故答案為：CO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;光能\;}}{\;}$CH₄+2O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力，注意把握題給信息以及能量的轉(zhuǎn)化，難度不大．