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C...

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)用于高温电解CO2和H2O，既可高效制备合成气(CO＋H2)，又可实现CO2的减排，其工作原理如右图。

① b为电源的________(填“正极”或“负极”)。

② 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)，则该反应平衡常数值为________，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：

若甲醇的燃烧热为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[如Fe0.9O]可将廉价CO2热解为碳和氧气，实现CO2再资源化，转化　　　　　　　　 过程如下图所示，若用1 mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。

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(14分)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。

①b为电源的________(填“正极”或“负极”)。

②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)，则该反应平衡常数值为_______，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：

若甲醇的燃烧热为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[如Fe0.9O]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[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。

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二氧化碳是常见的温室气体，其回收利用是环保领域研究的热点课题。回答下列问题：

（1）Li4SiO4可用于富集CO2，原理是在500℃ ，低浓度CO2与Li4SiO4接触后反应生成两种锂盐；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）CO2加氢合成低碳烯烃的技术在节能减排等方面具有重要意义。以合成C2H4为例，该转化分为两步进行：

第一步：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)+H2O(g)　 △H=+41.3kJ·mol-1

第二步，2COg(g)＋4H2(g)=C2H4(g)+ 2H2O(g)　 △H=-210.5kJ·mol-1

①CO2氢合成乙烯的热化学方程式为_________。

②－定条件下的密闭容器中，总反应达到平衡，要提高CO2的转化率．可以采取的措施是______（填字母）。

A.减小压强　　　　　　　　 B.增大H2的浓度　　　　 C.加入适当催化剂　　　　 D.分离出H2O(g)

（3）由CO2和H2合成CH3OH 的反应如下：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)　 △H，在10L的恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2，在不同条件下发生上述反应，测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。

①上述反应的△H______（填“> “或“<”），判断理由是______。

②图中压强p1______（城“>”或“<”）p2。

③经测定知Q点时容器的压强是反应前压强的9/10，若反应从开始到平衡所需的时间为5min，则0～5min内H2的反应速率v(H2)=_____________。

④N点时，该反应的平衡常数K=_______（计算结果保留2位小数）。

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实现“低碳经济”的一项重要课题就是研究如何将CO2转化为可利用的资源。因此，研究CO2 的综合利用对“低碳社会”的构述构建具有重要意义。

（1）一定条件下CO2可以和铁反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，该反应的平衡常数（K）与温度（T）的关系如图甲所示：

①该反应的△H______0（填“＜”、“=”或“＞”）。

②下列措施，能使平衡时增大的是______（填序号）。

A．充入一定量的CO　　　　　　 B．升高温度　　　　　　 C．使用催化剂

③一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2，反应过程中CO2和CO的物质的量浓度与时间的关系如图乙所示。该反应的平衡常数K=_____________。

（2）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，图丙表示该反应过程中能量的变化。

①下列关于该反应的说法，正确的是______（填序号）。

A．△H＜0，△S＜0　　　 B．△H＞0，△S＜0　　　 C．△H＞0，△S＞0　 　　 D．△H＜0，△S＞0

②已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-143.0kJ•mol-1；

H2(g)+ O2(g)=H2O(l)　　 △H=-285.8kJ•mol-1。

写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式：________________________________。

③一种以甲醇为原料的燃料电池，使用合适的合金为电极，以氢氧化钠溶液、甲醇、氧气为原料，该电池负极的电极反应式为_______________________________。

（3）以CO2为原料还可以合成多种氮肥。

①工业上由CO2和NH3在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。起始以=5投料进行反应，达到化学平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为______________。

②将足量CO2通入饱和氨水中可制得碳铵（NH4HCO3)。已知室温下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Kal(H2CO3)=4.3×10-7，则 0.lmol/LNH4HCO3 溶液呈_________（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

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综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

⑴ Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是_______。

a．可在碱性氧化物中寻找

b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找

c．可在具有强氧化性的物质中寻找

⑵ Li4SiO4可用于吸收、释放CO2，原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生。写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式______________；该反应为_______(填“吸”或者“放”)热反应，原因是_____________________。

⑶ CO与H2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：某温度下在某2 L恒容密闭容器中分别充入1.2 mol CO和　 1 mol H2，达到平衡测得有0.4 mol CH3OH(g)，则该反应平衡常数值为_____________。

⑷ 在200℃并用钴做催化剂的条件下，CO与H2可合成C5H12(汽油的一种成分)，可减少碳排放。反应中能量变化如下图所示，写出该反应的热化学方程式____________。

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综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

⑴ Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是_______。

a．可在碱性氧化物中寻找

b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找

c．可在具有强氧化性的物质中寻找

⑵ Li4SiO4可用于吸收、释放CO2，原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生。写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　 ；该反应为_______(填“吸”或者“放”)热反应，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 _____________。

⑶ CO与H2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：某温度下在某2 L恒容密闭容器中分别充入1.2 mol CO和1 mol H2，达到平衡测得有0.4 mol CH3OH(g)，则该反应平衡常数值为_______。

⑷ 在200℃并用钴做催化剂的条件下，CO与H2可合成C5H12(汽油的一种成分)，可减少碳排放。反应中能量变化如下图所示，写出该反应的热化学方程式______________。

⑸ 如下图所示，利用缺铁氧化物[如Fe0.9O]可实现CO2的综合利用、构建低碳环保社会。请说明该转化的优点_____________________。

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研究CO2、CO的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义，CO2、CO都可用于合成甲醇。

（1）CO2用于合成甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 △H

①该反应的平衡常数表达式为K=　　　　　　　　 　　 。

②取一定体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比为1∶3），加入恒容密闭容器中发生上述反应，反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示，则该反应的ΔH　　　　 0（填“>”、“<”或“＝”）。

③科学家现正研发的以实现CO2转化为甲醇在常温常压下进行的装置如图所示，写出甲槽的电极反应式______________。

（2）CO用于合成甲醇的热化学方程式为：CO(g）+2H2(g）CH3OH(g） △H，在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生下面反应2生成甲醇，下列图像正确且说明可逆反应达到平衡状态的是　　　　　　 。（填序号）

（3）以CH4和H2O为原料，也可通过下列反应1和反应2来制备甲醇。

反应1：CH4（g）＋ H2O（g） CO（g）＋ 3H2（g） ΔH＝ + 206.0 kJ·mol－1

反应2：CO（g）＋ 2H2（g） CH3OH（g） ΔH＝－129.0 kJ·mol－1

①CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为__________________。

②已知：在700 ℃，1 MPa时，1 mol CH4与1 mol H2O在1 L密闭容器中发生反应1，6min达到平衡(如图)，此时CH4的转化率为________________。根据右图分析，由第一次平衡到第二次平衡，平衡向__________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)，采取的措施可能是_____________________。

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。

（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。

已知：Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g)　 △H 1 = +489.0 kJ·mol－1

C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g)　　 　　　　　　 △H 2 = +172.5 kJ·mol－1

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为　　　 　　　　 　　　　 。

（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式

CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)　 △H

①该反应的平衡常数表达式为K=　　　 　　　　 　　　　　　 。

②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3)，加入恒容密闭容器中，发生上述反应。反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图A所示，则该反应的ΔH 　 　　 0（填“>”、“<”或“＝”）。

③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图B所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ　　　　 KⅡ（填“>” 或“<”）。

（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。当氨碳比＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，则NH3的平衡转化率为 　　　　　　　　　　　　 。

②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极反应的方程式为　　　　　　　　　　　 。

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综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

（1） H2 和CO合成甲醇反应为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）（正反应是放热反应）。在恒温，体积为2L的密闭容器中分别充入1.2mol CO和1mol H2，10min后达到平衡，测得含有0.4mol CH3OH（g）。则达到平衡时CO的浓度为_______；10min内用H2表示的化学反应速率为_______；若要加快CH3OH的生成速率并提高CO的转化率，可采取的措施有_______（填一种合理的措施）。

（2） 二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)+Q。

①该反应的平衡常数表达式为K=________。②在恒容密闭容器中使CO2和H2（物质的量之比为1∶3）发生上述反应，反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如下图所示，则Q_________0（填“大于”或“小于”）

（3） 如下图所示，利用缺铁氧化物[如Fe0.9O]可实现CO2的综合利用。请说明该转化的2个优点_____________。若用1 mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成________mol C(碳)。

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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。

（1）将CO2与焦炭（石墨）作用生成CO，CO可用于炼铁等。

已知：①Fe2O3(s） + 3C(石墨） =2Fe(s）+ 3CO(g） △H 1 = +489.0 kJ·mol－1

②C(石墨） +CO2(g） = 2CO(g） △H 2 = +172.5 kJ·mol－1

则CO还原Fe2O3(s）的热化学方程式为　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 。

（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：

CO2(g） +3H2(g）CH3OH(g） +H2O(g） △H

若向体积为1L的恒容密闭容器中按下表中三种投料方式投料，发生上述反应．反应温度对CO2平衡转化率影响的曲线（如下图）。

① 该反应的△H_______0(填“＞”“＜”或“=” ），曲线C对应的投料是第_________组。

② T1℃ 时，曲线a对应的化学平衡常数K=_________(保留两位有效数字）。

③ 若500℃ 时该反应的平衡常数K= 2.5，T1℃________500℃ （填“>”“<”或“=”）。

（3）用电化学的方法也可以将CO2变废为宝，用硫酸溶液作电解质进行电解，CO2在电极上可转化为甲烷，该电极反应式为____________。

（4）用石灰水就能够将CO2转变成CaCO3，若Ksp(CaCO3）=2.8×10-9，饱和石灰水的物质的量浓度为0.01mol/L，则向1L饱和石灰水中通入_______mLCO2(标准状况），溶液中开始出现沉淀（不考虑反应过程中溶液体积的变化）。

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