Question

【題目】CO2與人們的日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究密不可分，綜合利用CO2是解決能源問(wèn)題的有效途徑之一�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

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

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

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

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

則反應(yīng)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(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO2)=0.2molL-1，c(H2)=0.8molL-1，c(H2O)=1.6molL-1。若200℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64.8，則該反應(yīng)的ΔH___(填“>”或“<”)0。

（3）一定條件下，CO2還可以轉(zhuǎn)化為低碳烯烴，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH，在兩個(gè)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(zhuǎn)化率α(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示。

①x___(填“>”“<”或“=”)2.0。

②若起始加入的CO2、H2的物質(zhì)的量分別為1mol和2mol，則P點(diǎn)時(shí)的平衡常數(shù)K=___。

③比較P點(diǎn)和Q點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：Kp___(填“>”“<”或“=”)KQ，理由是___。

（4）據(jù)報(bào)道，以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強(qiáng)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(fā)生___(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。

②電解時(shí)，b極上生成乙烯的電極反應(yīng)為___。

Answer 1

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

【解析】

（1）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；

（2）根據(jù)300℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度計(jì)算平衡常數(shù)；根據(jù)溫度升高，平衡左移判定反應(yīng)的H；

相同條件下，兩種物質(zhì)參加反應(yīng)，增加該物質(zhì)濃度，另外一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化率增大；

由圖可知，P點(diǎn)的二氧化碳轉(zhuǎn)化率為，根據(jù)三段式進(jìn)行平衡常數(shù)的計(jì)算；

由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向左移動(dòng)，據(jù)此判斷K值變化；

電解池中，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由a極產(chǎn)生氧氣可知，a極發(fā)生的是氧化反應(yīng)；

極上生成乙烯為還原反應(yīng)。

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(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO2)=0.2molL-1，c(H2)=0.8molL-1，c(H2O)=1.6molL-1反應(yīng)方程式和達(dá)到平衡時(shí)可知，平衡時(shí)c(CH4)=0.8molL-1，則300℃時(shí)，平衡常數(shù)為，若200℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)，則說(shuō)明溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，；

故答案為：。

相同條件下，氫氣的物質(zhì)的量濃度越大，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大，故；

故答案為：。

由圖可知，P點(diǎn)的二氧化碳轉(zhuǎn)化率為；

起始： 1 2 0 0

變化： 1

平衡： 1

平衡：

平衡常數(shù)；

故答案為：512；

由圖可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向左移動(dòng)，K值減小，所以。

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

由a極產(chǎn)生氧氣可知，a極發(fā)生的是氧化反應(yīng)；

故答案為：氧化；

極上生成乙烯的電極反應(yīng)為；

故答案為：。