Question

【題目】CO2與人們的日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究密不可分，綜合利用CO2是解決能源問題的有效途徑之一�；卮鹣铝袉栴}：

（1）用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，能得到較純的CO2，有關(guān)反應(yīng)如下：

①CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) ΔH1=-189.2kJmol-1(主反應(yīng))

②CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5kJmol-1(副反應(yīng))

③CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2kJmol-1(副反應(yīng))

則反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g)=CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=___。

（2）已知CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH。向一密閉容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃時發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時測得c(CO2)=0.2molL-1，c(H2)=0.8molL-1，c(H2O)=1.6molL-1。若200℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8，則該反應(yīng)的ΔH___(填“>”或“<”)0。

（3）一定條件下，CO2還可以轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH，在兩個容積均為2L的恒容密閉容器中以不同的氫碳比[]充入H2和CO2，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示。

①x___(填“>”“<”或“=”)2.0。

②若起始加入的CO2、H2的物質(zhì)的量分別為1mol和2mol，則P點時的平衡常數(shù)K=___。

③比較P點和Q點的化學(xué)平衡常數(shù)：Kp___(填“>”“<”或“=”)KQ，理由是___。

（4）據(jù)報道，以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料，其原理如圖所示。

①a極發(fā)生___(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。

②電解時，b極上生成乙烯的電極反應(yīng)為___。

Answer 1

【答案】-151.1kJmol-1 < > 512 < 由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向左移動，K值減小，則KP<KQ 氧化 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算；

（2）根據(jù)300℃時反應(yīng)達(dá)到平衡時各物質(zhì)的濃度計算平衡常數(shù)；根據(jù)溫度升高，平衡左移判定反應(yīng)的H；

相同條件下，兩種物質(zhì)參加反應(yīng)，增加該物質(zhì)濃度，另外一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化率增大；

由圖可知，P點的二氧化碳轉(zhuǎn)化率為，根據(jù)三段式進(jìn)行平衡常數(shù)的計算；

由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向左移動，據(jù)此判斷K值變化；

電解池中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由a極產(chǎn)生氧氣可知，a極發(fā)生的是氧化反應(yīng)；

極上生成乙烯為還原反應(yīng)。

由蓋斯定律可可知，可得：2CaSO4(s)+7CO(g)=CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g) ΔH=-151.1kJmol-1；

故答案為：-151.1kJmol-1；

（2）由在300℃時發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時測得c(CO2)=0.2molL-1，c(H2)=0.8molL-1，c(H2O)=1.6molL-1反應(yīng)方程式和達(dá)到平衡時可知，平衡時c(CH4)=0.8molL-1，則300℃時，平衡常數(shù)為，若200℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)，則說明溫度升高，平衡逆向移動，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，；

故答案為：。

相同條件下，氫氣的物質(zhì)的量濃度越大，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大，故；

故答案為：。

由圖可知，P點的二氧化碳轉(zhuǎn)化率為；

起始： 1 2 0 0

變化： 1

平衡： 1

平衡：

平衡常數(shù)；

故答案為：512；

由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向左移動，K值減小，所以。

故答案為：；由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向左移動，K值減小，則。

由a極產(chǎn)生氧氣可知，a極發(fā)生的是氧化反應(yīng)；

故答案為：氧化；

極上生成乙烯的電極反應(yīng)為；

故答案為：。