Question

（2014•广东模拟）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．

Answer 1

解题思路：（1）依据热化学方程式和反应放出的热量计算反应的量，计算电子转移；

（2）①依据化学平衡三段式列式计算；

②A．容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡，容器Ⅱ中从逆反应开始到达，平衡建立的途径不相同；

B．容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol CO和1mol H₂O，反应向正反应进行，故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高，该反应正反应是放热反应，温度越高平衡常数越小；

C．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动；

D．温度相同时，容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO₂的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动；

（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（g）△H=-76.0KJ•mol^-1该反应中每放出38kJ热量，反应的二氧化碳物质的量为0.5mol，1mol二氧化碳反应转移电子4mol，0.5mol二氧化碳反应转移电子2mol，所以转移电子的物质的量2mol；

故答案为：2；

（2）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，达到平衡时各物质的浓度分别为CO₂ 0.2mol•L^-1，H₂ 0.8mol•L^-1，CH₄ 0.8mol•L^-1，H₂O 1.6mol•L^-1 ，起始充CO₂和H₂的物质的量分别为x、y；

CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g）

起始量 x y 0 0

变化量 1.66.41.6 3.2

平衡量 0.4 1.6 1.63.2

x=1.6mol+0.4mol=2mol，y=6.4mol+1.6mol=8mol；

CO₂的平衡转化率=[1.6mol/2mol]×100%=80%；

故答案为：2 mol；8 mol；80%

②A．容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡，容器Ⅱ中从逆反应开始到达，平衡建立的途径不相同，无法比较反应速率，故A错误

B．容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol CO和1mol H₂O，反应向正反应进行，故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高，该反应正反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，故B错误；

C．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，故容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多，故C正确；

D．温度相同时，容器I中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO₂的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，二氧化碳的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中CO₂的转化率低，故容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO₂的转化率之和小于1，故D正确；

故选CD．

（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：2CO₃^2--4e^-═2CO₂↑+O₂↑，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为：3CO₂+4e^-═C+2CO₃^2-；

故答案为：2CO₃^2--4e^-═2CO₂↑+O₂↑，3CO₂+4e^-═C+2CO₃^2-；

点评：

本题考点： 化学平衡的计算；有关反应热的计算；化学平衡的影响因素；电解原理．

考点点评： 本题考查热化学方程式书写，电池电极反应，影响化学平衡的因素、化学平衡的建立等，难度较大，构建平衡建立的途径进行比较是关键．