Question

【題目】CO2與人們的日常生活、生產和科學研究密不可分，綜合利用CO2是解決能源問題的有效途徑之一。回答下列問題：

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

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

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

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

則反應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℃時發生上述反應，達到平衡時測得c(CO2)=0.2molL-1，c(H2)=0.8molL-1，c(H2O)=1.6molL-1。若200℃時該反應的平衡常數K=64.8，則該反應的ΔH___(填“>”或“<”)0。

（3）一定條件下，CO2還可以轉化為低碳烯烴，反應的化學方程式為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的平衡轉化率α(CO2)與溫度的關系如圖所示。

①x___(填“>”“<”或“=”)2.0。

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

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

（4）據報道，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極發生___(填“氧化”或“還原”)反應。

②電解時，b極上生成乙烯的電極反應為___。

Answer 1

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

【解析】

（1）根據蓋斯定律進行計算；

（2）根據300℃時反應達到平衡時各物質的濃度計算平衡常數；根據溫度升高，平衡左移判定反應的H；

相同條件下，兩種物質參加反應，增加該物質濃度，另外一種物質轉化率增大；

由圖可知，P點的二氧化碳轉化率為，根據三段式進行平衡常數的計算；

由圖可知，該反應為放熱反應，升高溫度，化學平衡向左移動，據此判斷K值變化；

電解池中，陽極發生氧化反應，由a極產生氧氣可知，a極發生的是氧化反應；

極上生成乙烯為還原反應。

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

故答案為：。

相同條件下，氫氣的物質的量濃度越大，二氧化碳的轉化率越大，故；

故答案為：。

由圖可知，P點的二氧化碳轉化率為；

起始： 1 2 0 0

變化： 1

平衡： 1

平衡：

平衡常數；

故答案為：512；

由圖可知，該反應為放熱反應，升高溫度，化學平衡向左移動，K值減小，所以。

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

由a極產生氧氣可知，a極發生的是氧化反應；

故答案為：氧化；

極上生成乙烯的電極反應為；

故答案為：。