Question

【題目】綜合利用CO2、CO對構建低碳社會有重要意義。

⑴ Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質，下列建議合理的是_______。

a．可在堿性氧化物中尋找

b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找

c．可在具有強氧化性的物質中尋找

⑵ Li4SiO4可用于吸收、釋放CO2，原理是：在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3；平衡后加熱至700℃，反應逆向進行，放出CO2，Li4SiO4再生。寫出CO2與Li4SiO4反應的化學方程式______________；該反應為_______(填“吸”或者“放”)熱反應，原因是_____________________。

⑶ CO與H2在催化劑作用下發生如下反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。對此反應進行如下研究：某溫度下在某2 L恒容密閉容器中分別充入1.2 mol CO和 1 mol H2，達到平衡測得有0.4 mol CH3OH(g)，則該反應平衡常數值為_____________。

⑷ 在200℃并用鈷做催化劑的條件下，CO與H2可合成C5H12(汽油的一種成分)，可減少碳排放。反應中能量變化如下圖所示，寫出該反應的熱化學方程式____________。

Answer 1

【答案】(11分)(除標注外，每空2分)

（1）ab（2）2CO2+Li4SiO42Li2CO3+SiO2；放(1分)，

升高溫度，平衡向逆向進行，說明逆反應為吸熱反應，所以正反應為放熱反應。

（3）50（4）5CO(g)+11H2(g)C5H12(g)+5H2O(g)H=+(b-a)KJ/mol

【解析】

試題分析：（1）a．Li2O、Na2O、MgO均屬于堿性氧化物，均能吸收酸性氧化物CO2，可在堿性氧化物中尋找吸收CO2的其他物質，故a正確；b．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，鈉、鎂為ⅠA、ⅡA族元素，所以可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找吸收CO2的其他物質，故b正確；c．Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，但它們都沒有強氧化性，且吸收二氧化碳與氧化還原無關，故c錯誤；故答案為ab；

（2）在500℃，CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3，反應物為CO2與Li4SiO4，生成物有Li2CO3，根據質量守恒可知產物還有Li2SiO3，所以化學方程式為：CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3；由于升高溫度平衡左移，故正反應為放熱反應；

（3）CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始：1.2mol 1mol 0

轉化：0.4mol 0.8mol 0.4mol

平衡：0.8mol 0.2mol 0.4mol

所以：k==50(mol/L)-2；

（4）根據圖1可知，反應物為5molCO氣體和11mol氫氣，產物為1mol戊烷氣體和5mol水蒸汽，由于反應物的能量低于產物的能量，故此反應為吸熱反應，且吸收(b-a)KJ，故熱化學方程式為：5CO(g)+11H2(g)═C5H12(g)+5H2O(g)△H=+(b-a) KJ/mol。