题目

我国力争在2060年前实现“碳中和”（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现“零排放”），保护环境。实现“碳中和”通常可采取如下措施：(1)碳减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（B）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为：2B+6Xxlongequal[](mathrm{一定条件)}2B(left(OHright))_(3)+3(H)_(2)uparrow ，则X的化学式为 ，依据是 .(2)碳“捕捉”与封存：碳“捕捉”可用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钠和水。该反应的化学方程式为 .(3)碳转化：一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料，其反应原理如下图所示：该反应的化学方程式为 。若反应掉8800g二氧化碳可生成 g有机清洁燃料.Q-|||-O-|||-催化剂 bigcirc C-|||-H-|||-9○○

我国力争在2060年前实现“碳中和”（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现“零排放”），保护环境。实现“碳中和”通常可采取如下措施：

(1)碳减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（$B$）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为：$2B+6Xxlongequal[]{mathrm{一定条件}}2B{left(OHright)}_{3}+3{H}_{2}uparrow $，则X的化学式为    ，依据是    .

(2)碳“捕捉”与封存：碳“捕捉”可用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钠和水。该反应的化学方程式为    .

(3)碳转化：一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料，其反应原理如下图所示：该反应的化学方程式为    。若反应掉8800g二氧化碳可生成    g有机清洁燃料.

题目解答

答案

解析

  1. 质量守恒定律是解决化学反应式配平和物质化学式推断的核心，需通过反应前后原子数目守恒进行分析。
  2. 化学方程式书写需注意反应物、生成物的化学式正确性及配平，尤其关注气体、沉淀等标注。
  3. 化学计量计算需根据化学方程式中物质的摩尔比，结合质量关系进行求解。

第（1）题

确定反应前后原子数目

  • 反应前：2个B原子，6个X分子（未知）。
  • 反应后：2个B(OH)₃分子含2个B、6个O、6个H；3个H₂分子含6个H。
  • 总原子数平衡：B已守恒，O来自X，H来自X和生成物。设X为H₂O，则6个X含12H和6O，与生成物中H、O总数一致。

第（2）题

反应物与生成物分析

  • 反应物：CO₂、NaOH。
  • 生成物：Na₂CO₃、H₂O。
  • 配平：CO₂与NaOH的系数比为1:2，生成1mol Na₂CO₃和1mol H₂O。

第（3）题

反应式推导

  • 反应物：CO₂和H₂。
  • 生成物：CH₃OH（甲醇）和H₂O。
  • 配平：CO₂ + 3H₂ → CH₃OH + H₂O（各物质系数均为1）。

质量计算

  • 化学计量比：CO₂与CH₃OH的摩尔比为1:1。
  • 计算步骤：
    1. 计算CO₂的物质的量：$\frac{8800\ \text{g}}{44\ \text{g/mol}} = 200\ \text{mol}$。
    2. 生成CH₃OH的物质的量为200 mol。
    3. CH₃OH的质量：$200\ \text{mol} \times 32\ \text{g/mol} = 6400\ \text{g}$。