Question

【題目】綜合利用CO2、CO對構(gòu)建低碳社會有重要意義。

⑴ Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是_______。

a．可在堿性氧化物中尋找

b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找

c．可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找

⑵ Li4SiO4可用于吸收、釋放CO2，原理是：在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700℃，反應(yīng)逆向進(jìn)行，放出CO2，Li4SiO4再生。寫出CO2與Li4SiO4反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；該反應(yīng)為_______(填“吸”或者“放”)熱反應(yīng)，原因是 _____________。

⑶ CO與H2在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。對此反應(yīng)進(jìn)行如下研究：某溫度下在某2 L恒容密閉容器中分別充入1.2 mol CO和1 mol H2，達(dá)到平衡測得有0.4 mol CH3OH(g)，則該反應(yīng)平衡常數(shù)值為_______。

⑷ 在200℃并用鈷做催化劑的條件下，CO與H2可合成C5H12(汽油的一種成分)，可減少碳排放。反應(yīng)中能量變化如下圖所示，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________。

⑸ 如下圖所示，利用缺鐵氧化物[如Fe0.9O]可實現(xiàn)CO2的綜合利用、構(gòu)建低碳環(huán)保社會。請說明該轉(zhuǎn)化的優(yōu)點_____________________。

Answer 1

【答案】(14分，每空2分)(1)a b

(2)2CO2+Li4SiO42Li2CO3+SiO2；放，

升高溫度，平衡向逆向進(jìn)行，說明逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)50

(4)5CO(g)+11H2(g)=C5H12(g)+5H2O(g) H= +(b-a) kJ/mol

(5)將CO2轉(zhuǎn)化為C和O2；利用了太陽能；Fe3O4可循環(huán)使用(寫出一條給1分)。

【解析】

試題分析：(1)a．Li2O、Na2O、MgO均屬于堿性氧化物，均能吸收酸性氧化物CO2，可在堿性氧化物中尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，故a正確；b．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，鈉、鎂為ⅠA、ⅡA族元素，所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，故b正確；

c．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，但它們都沒有強(qiáng)氧化性，且吸收二氧化碳與氧化還原無關(guān)，故c錯誤；故答案為ab；

(2)在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3，反應(yīng)物為CO2與Li4SiO4，生成物有Li2CO3，根據(jù)質(zhì)量守恒可知產(chǎn)物還有Li2SiO3，所以化學(xué)方程式為：CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3；由于升高溫度平衡左移，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；

(3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始：1.2mol 1mol 0

轉(zhuǎn)化：0.4mol 0.8mol 0.4mol

平衡：0.8mol 0.2mol 0.4mol

所以：k==50(mol/L)-2；

(4)根據(jù)圖1可知，反應(yīng)物為5molCO氣體和11mol氫氣，產(chǎn)物為1mol戊烷氣體和5mol水蒸汽，由于反應(yīng)物的能量低于產(chǎn)物的能量，故此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且吸收(b-a)kJ，故熱化學(xué)方程式為：5CO(g)+11H2(g)═C5H12(g)+5H2O(g) △H=+(b-a)kJ/mol；

(5)根據(jù)圖示可知，F(xiàn)e0.9O可以將CO2轉(zhuǎn)化為Fe3O4和C，而Fe3O4又在太陽能高溫作用下分解為Fe0.9O和氧氣，在此循環(huán)過程中，利用了太陽能，F(xiàn)e3O4可循環(huán)使用，且能將CO2轉(zhuǎn)化為C和O2，減少了空氣污染。