Question

（12分）综合利用CO₂对环境保护及能开发意义重大。

（1）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

（2）Li₂O吸收CO₂后，产物用于合成Li₄SiO₄，Li₄SiO₄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，说明该原理的化学方程式是______。

（3）利用反应A可将释放的CO₂转化为具有工业利用价值的产品。

反应A：

已知：

反应A的热化学方程式是_______。

（4）高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：

① 电极b发生        （填“氧化”或“还原”）反应。

② CO₂在电极a放电的反应式是______。

（5）CO与H₂在高温下合成C₅H₁₂（汽油的一种成分）减少碳排放。已知燃烧1 mol C₅H₁₂（g)生成H₂O（g)放出约3 540 kJ的热量。根据化学平衡原理，说明提高合成C₅H₁₂的产率可采取的措施是______。

Answer

（1） a b（2）CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3

（3） CO2（g) + H2O（g) = CO（g) + H2（g) +O2（g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1 （4）① 氧化

② CO2 + 2e- = CO + O2- （5）增大压强或及时将生成的C5H12分离出去或降低温度

【解析】

试题分析：（1）a . Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，它们均是碱性氧化物，所以可在碱性氧化物中寻找，a正确；b.Li、Na、Mg是第ⅠA或第ⅡA族元素，因此可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找，b正确；c. 三种氧化物没有强氧化性，所以不能在具有强氧化性的物质中寻找，c错误，答案选ab。

（2）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，因此该反应的化学方程式是CO2 + Li4SiO4 Li2CO3 + Li2SiO3。

（3）根据图像可知：①H2（g)＋1/2O2（g)＝H2O（g) △H＝－241.8kJ/mol，②CO2（g)＝CO（g)＋1/2O2（g)

△H＝+283.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知②－①即得到CO2（g) + H2O（g) = CO（g) + H2（g) +O2（g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1。

（4）①氧气在电极b产生，说明电极b是阳极，发生氧化反应。

② CO2在电极a得到电子，则放电的反应式是CO2 + 2e- = CO + O2- 。

（5）CO与H2在高温下合成C5H12（汽油的一种成分）的反应是放热的体积减小的可逆反应，则提高合成C5H12的产率可采取的措施可以是增大压强或及时将生成的C5H12分离出去或降低温度。

考点：考查热化学方程式书写、电解原理的应用以及外界条件对平衡状态的影响等