综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。(1)Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是：在500...

国语站题库 1.94W

问题详情：

综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

(1) Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是：在500℃，低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为____。

(2) 固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO2/H2O，既可高效制备合成气(CO＋H2)，又可实现CO2的减排，其工作原理如图。写出电极c发生的电极反应式：___________、_____________ 。

(3) 电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)。对此反应进行如下研究：某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2，达到平衡时容器体积为2 L，且含有0.4 mol CH3OH(g)。此时向容器中再通入0.35 mol CO气体，则此平衡将_____(填“向正反应方向”“不”或“向逆反应方向”)移动。

(4) 已知：

若*醇的燃烧热为ΔH3，试用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(l)的ΔH，则ΔH＝_____。

(5) 利用太阳能和缺铁氧化物可将廉价CO2热解为碳和氧气，实现CO2再资源化，转化过程如图所示，若用1 mol缺铁氧化物与足量CO2完全反应可生成______mol C(碳)。

【回答】

Li2CO3+Li2SiO3=CO2+Li4SiO4 CO2+2e－ = CO+O2− H2O+2e－ = H2+O2− 向逆反应方向 2ΔH1－ΔH2－ΔH3 0.1

【分析】

(1)根据信息分析和质量守恒书写低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成的两种锂盐，再书写平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生的方程式。

(2)其工作原理如图，电极c上CO2中C化合价降低，H2O中H化合价降低，作电解池的*极。

(3)先计算平衡时H2(g)、CO(g)和CH3OH(g)物质的量，求出平衡常数，再求出向容器中再通入0.35 mol CO气体时容器体积，求出浓度商并与平衡常数比较。

(4)根据图像和燃烧热的概念得到三个热反应方程式，再根据盖斯定律计算。

(5)根据图中信息得到反应方程式，再根据方程式计算。

【详解】

(1)在500℃，低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐，根据元素守恒得到两种锂盐为Li2CO3和Li2SiO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生。700℃时反应的化学方程式为Li2CO3+ Li2SiO3 = CO2+Li4SiO4；故*为：Li2CO3+ Li2SiO3 = CO2+Li4SiO4。

(2)其工作原理如图，电极c上CO2中C化合价降低，H2O中H化合价降低，作电解池的*极，电极c发生的电极反应式：CO2+2e－ = CO+O2−、H2O+2e－ = H2+O2−；故*为：CO2+2e－ = CO+O2−、H2O+2e－ = H2+O2−。

(3)某温度下在一恒压容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2，达到平衡时容器体积为2 L，且含有0.4 mol CH3OH(g)，则消耗0.8mol H2(g)，0.4mol CO(g)，剩余0.2mol H2(g)和0.8mol CO(g)，此时容器内气体物质的量共0.2mol +0.8mol+0.4mol= 1.4mol，容器体积为2L，此时平衡常数为；此时向容器中再通入0.35 mol CO气体，则气体物质的量为1.75mol，根据恒温恒压下气体体积之比等于物质的量之比，得到容器体积为，此时CO物质的量为1.15mol，则浓度商，因此平衡将向逆反应方向移动；故*为：向逆反应方向。

(4)根据图像得到H2(g) ＋O2(g) = H2O(l) ΔH1，CO2(g) = CO(g) ＋O2(g) ΔH2，*醇的燃烧热为ΔH3，即CH3OH(l)＋O2(g) = CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3，将第一个方程式乘以2减去第二个方程式，再减去第三个方程式得到CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(l)的ΔH，则ΔH＝2ΔH1－ΔH2－ΔH3；故*为：2ΔH1－ΔH2－ΔH3。