Question

1．科學(xué)家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)的研究，把過多二氧化碳轉(zhuǎn)化為有益于人類的物質(zhì)．如果將CO₂與H₂以一定的體積比混合，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，可獲得重要的能源物質(zhì)和水．
（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將14L CO₂和56L H₂混合，通入反應(yīng)器，在適當(dāng)?shù)臈l件下恰好完全反應(yīng)，生成的氣體可使堿石灰增重22.5克．則上述反應(yīng)中可獲得一種重要的能源物質(zhì)是CH₄
（2）調(diào)整CO₂與H₂混合時的體積比，可以得到不同的烴類．若將CO₂和H₂以1：3的比例混合，使之發(fā)生反應(yīng)生成某種重要的化工原料和水，該原料可能是B
A、烷烴      B、烯烴       C、炔烴        D、芳香烴
（3）用CO₂和H₂可人工合成C_nH_2n+2的烷烴，寫出該化學(xué)方程式并配平：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O．

Answer 1

分析 （1）如果將CO₂與H₂以一定的體積比混合，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，可獲得重要的能源物質(zhì)和水，根據(jù)原子守恒確定未知生成的分子式，完成化學(xué)方程式；
（2）結(jié)合選項所傳遞的關(guān)于化工原料由C、H元素組成的信息，可知1個CO₂分子中的2個O原子應(yīng)與4個H原子結(jié)合成2個水分子，即混合氣體中的1個C原子應(yīng)與2個H原子化合成化工原料；
（3）原子守恒配平得到反應(yīng)方程式為：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O．

解答 解：（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將14L CO₂和56L H₂混合，物質(zhì)的量之比為1：4，在適當(dāng)?shù)臈l件下恰好完全反應(yīng)，生成的氣體可使堿石灰增重22.5克．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后的原子數(shù)目和種類不發(fā)生變化，分析題給的化學(xué)反應(yīng)方程式可以知道，反應(yīng)前出現(xiàn)了2個O，1個C，8個H，反應(yīng)后出現(xiàn)了2個O，4個H，所以在未知生成的分子式中含有4個H和1個C，其分子式為CH₄，
故答案為：CH₄；
（2）由反應(yīng)物CO₂和H₂混合在一定條件下以1：3（分子數(shù)比）比例發(fā)生反應(yīng)，可判斷混合氣體中C、H原子個數(shù)比為1：6；又由于反應(yīng)后生成水，即有H原子與O原子化合成水分子；而在四個選項中的物質(zhì)中都不含O元素，可判斷1個CO₂分子中的2個O原子應(yīng)與4個H原子結(jié)合成2個水分子，即混合氣體中的1個C原子應(yīng)與2個H原子化合成化工原料，通過以上分析，可得出化工原料中C、H原子個數(shù)比應(yīng)為1：2，選項中只有烯烴符合，
故答案為：B；
（3）用CO₂和H₂可人工合成C_nH_2n+2的烷烴，反應(yīng)方程式為：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O，
故答案為：nCO₂+（3n+1）H₂→C_nH_2n+2+2nH₂O．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式和質(zhì)量守恒定律來推斷物質(zhì)的化學(xué)式，守恒方法是解答本題的常用方法，學(xué)生應(yīng)熟悉元素守恒、原子守恒來解答此類習(xí)題，題目難度中等．