Question

【题目】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_____________________。

Answer 1

【答案】(14分，每空2分)(1)a b

(2)2CO2+Li4SiO42Li2CO3+SiO2；放，

升高温度，平衡向逆向进行，说明逆反应为吸热反应，所以正反应为放热反应。(3)50

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

(5)将CO2转化为C和O2；利用了太阳能；Fe3O4可循环使用(写出一条给1分)。

【解析】

试题分析：(1)a．Li2O、Na2O、MgO均属于碱性氧化物，均能吸收酸性氧化物CO2，可在碱性氧化物中寻找吸收CO2的其他物质，故a正确；b．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，钠、镁为ⅠA、ⅡA族元素，所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找吸收CO2的其他物质，故b正确；

c．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，但它们都没有强氧化性，且吸收二氧化碳与氧化还原无关，故c错误；故答案为ab；

(2)在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3，反应物为CO2与Li4SiO4，生成物有Li2CO3，根据质量守恒可知产物还有Li2SiO3，所以化学方程式为：CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3；由于升高温度平衡左移，故正反应为放热反应；

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

起始：1.2mol 1mol 0

转化：0.4mol 0.8mol 0.4mol

平衡：0.8mol 0.2mol 0.4mol

所以：k==50(mol/L)-2；

(4)根据图1可知，反应物为5molCO气体和11mol氢气，产物为1mol戊烷气体和5mol水蒸汽，由于反应物的能量低于产物的能量，故此反应为吸热反应，且吸收(b-a)kJ，故热化学方程式为：5CO(g)+11H2(g)═C5H12(g)+5H2O(g) △H=+(b-a)kJ/mol；

(5)根据图示可知，Fe0.9O可以将CO2转化为Fe3O4和C，而Fe3O4又在太阳能高温作用下分解为Fe0.9O和氧气，在此循环过程中，利用了太阳能，Fe3O4可循环使用，且能将CO2转化为C和O2，减少了空气污染。