（2014•浙江模拟）资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品．
（2014•浙江模拟）资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放，还可重新获得燃料或重要工业产品．
（1）有科学家提出可利用Fe0吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：
6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C（s）△H=-76.0KJ/moL
该反应中每放出38kJ热量，转移电子的物质的量为______．
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：
CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）△H＜0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，10min达到平衡时部分物质的浓度如图1所示：用CH4表示达到平衡时的正反应速率______，起始充H2的物质的量为______，CO2的平衡转化率为______．
②图2表示H2在建立平衡过程中的速率时间图，若现在20min时缩小容器体积，并在30min时又达到状态，请在图2中画出H2的逆反应方向速率时间图象．
（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图3所示：
①上述生产过程的能量转化方式是______
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为______．
（1）有科学家提出可利用Fe0吸收和利用CO2，相关热化学方程式如下：
6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C（s）△H=-76.0KJ/moL
该反应中每放出38kJ热量，转移电子的物质的量为______．
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应如下：
CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）△H＜0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，10min达到平衡时部分物质的浓度如图1所示：用CH4表示达到平衡时的正反应速率______，起始充H2的物质的量为______，CO2的平衡转化率为______．
②图2表示H2在建立平衡过程中的速率时间图，若现在20min时缩小容器体积，并在30min时又达到状态，请在图2中画出H2的逆反应方向速率时间图象．
（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图3所示：
①上述生产过程的能量转化方式是______
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为______．
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解题思路：（1）依据热化学方程式定量关系计算，对应化学方程式中元素化合价变化计算电子转移，反应焓变是完全反应放出的热量；
（2）①依据化学平衡三段式列式计算，图象中读出平衡浓度，反应速率V=[△c/△t]，转化率[消耗量/起始量]×100%计算；
②反应是气体体积减小的反应，在20min时缩小容器体积，增大压强，反应速率增大，正逆反应速率增大，正反应速率增大得到大，随反应进行减小，逆反应速率增大的小，随反应进行增大最后达到平衡状态；
（3）①依据图示可知是太阳能和电能转化为化学能的变化过程；
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程，阴极是二氧化碳得到电子生成碳，依据电子守恒和传导离子配平书写电极反应．
（2）①依据化学平衡三段式列式计算，图象中读出平衡浓度，反应速率V=[△c/△t]，转化率[消耗量/起始量]×100%计算；
②反应是气体体积减小的反应，在20min时缩小容器体积，增大压强，反应速率增大，正逆反应速率增大，正反应速率增大得到大，随反应进行减小，逆反应速率增大的小，随反应进行增大最后达到平衡状态；
（3）①依据图示可知是太阳能和电能转化为化学能的变化过程；
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程，阴极是二氧化碳得到电子生成碳，依据电子守恒和传导离子配平书写电极反应．
（1）6FeO（s）+CO2（g）═2Fe3O4（s）+C（s）△H=-76.0KJ/moL，依据元素化合价变化分析转移电子4mol放出 76KJ，所以该反应中每放出38kJ热量，转移电子的物质的量为2mol，
故答案为：2moL；
（2）①平衡状态c（H2）=c（CH4）=0.8mol/L，c（CO2）=0.2mol/L；
CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）
起始量（mol/L） 1.0 4.0 0 0
变化量（mol/L） 0.8 3.20.8 1.6
平衡量（mol/L） 0.2 0.8 0.81.6
用CH4表示达到平衡时的正反应速率=[0.8mol/L/10min]=0.08 mol•L-1•min-1；
起始充H2的物质的量=4.0mol/L×2L=0.8mol；
CO2的平衡转化率=[0.8mol/L/1.0mol/L]×100%=80%
故答案为：0.08 mol•L-1•min-1；8 mol，80%；
②CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g），反应是气体体积减小的反应，在20min时缩小容器体积，增大压强，反应速率增大，正逆反应速率增大，正反应速率增大得到大，随反应进行减小，逆反应速率增大的小，随反应进行增大最后达到平衡状态，氢气的逆反应速率如右图
；
故答案为：；
（3）①依据图示可知是太阳能和电能转化为化学能的变化过程，故答案为：太阳能和电能转化为化学能；
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程，电极反应为：2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑，
故答案为：2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑．
点评：
本题考点： 化学平衡的计算；氧化还原反应的电子转移数目计算；常见化学电源的种类及其工作原理；化学平衡建立的过程．
考点点评： 本题考查了热化学方程式定量计算，化学方程式三段式计算应用，速率图象影响因素分析判断和绘制，原电池原理的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
1年前
6
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固定和利用CO 2 ，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。
1年前1个回答
你能帮帮他们吗