考點:常見的生活環(huán)境的污染及治理,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)電源新型電池
專題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題,化學(xué)應(yīng)用
分析:(1)二氧化碳為酸性氣體,Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2與氧化性無關(guān);
(2)根據(jù)題干信息,反應(yīng)物為CO2與Li4SiO4,生成物有Li2CO3,根據(jù)質(zhì)量守恒進行解答;
(3)①當(dāng)反應(yīng)物的能量低于生成物總能量時,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物獲得能量在生成物中儲存的過程;②根據(jù)圖示反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式,構(gòu)造目標方程式利用蓋斯定律解答;
(4)二氧化碳、水分別在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳、氫氣,同時生成氧離子;電極b氧離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣;
(5)反應(yīng)為5CO+11H2?C5H12+5H2O△H<0,提高合成C5H12的產(chǎn)率,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動,結(jié)合方程式的特點和影響化學(xué)平衡的條件解答;
解答:
解:(1)a.Li
2O、Na
2O、MgO均屬于堿性氧化物,均能吸收酸性氧化物CO
2,可在堿性氧化物中尋找吸收CO
2的其他物質(zhì),故a正確;
b.Li
2O、Na
2O、MgO均能吸收CO
2,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CO
2的其他物質(zhì),故b正確;
c.Li
2O、Na
2O、MgO均能吸收CO
2,但它們都沒有強氧化性,且吸收二氧化碳與氧化還原無關(guān),故c錯誤;
故答案為:ab;
(2)在500℃,CO
2與Li
4SiO
4接觸后生成Li
2CO
3,反應(yīng)物為CO
2與Li
4SiO
4,生成物有Li
2CO
3,根據(jù)質(zhì)量守恒可知產(chǎn)物還有Li
2SiO
3,所以化學(xué)方程式為:CO
2+Li
4SiO
4Li
2CO
3+Li
2SiO
3,
故答案為:CO
2+Li
4SiO
4Li
2CO
3+Li
2SiO
3;
(3)①△H>0表示吸熱,反之放熱,當(dāng)反應(yīng)物的能量低于生成物總能量時,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng),
反應(yīng)Ⅱ為吸熱反應(yīng),
故答案為:吸熱;反應(yīng)物總能量低于生成物總能量(或△H>0);
②根據(jù)圖示反應(yīng)Ⅰ:H
2(g)+
O
2(g)═H
2O(g)△H=-241.8kJ/mol,根據(jù)圖示反應(yīng)Ⅱ:CO
2(g)=CO(g)+
O
2(g)△H=+283.0KJ/mol,反應(yīng)A:CO
2+H
2O
CO+H
2+O
2,為Ⅱ-Ⅰ所得,所以熱化學(xué)方程式為:CO
2(g)+H
2O(g)═CO(g)+H
2(g)+O
2(g)△H=+524.8 kJ?mol
-1,
故答案為:CO
2(g)+H
2O(g)═CO(g)+H
2(g)+O
2(g)△H=+524.8 kJ?mol
-1;
(4)①CO
2+H
2O
CO+H
2+O
2,二氧化碳中的碳元素化合價降低,被還原,水中的氫元素化合價降低被還原,反應(yīng)物中的氧元素化合價升高,被氧化,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣;
故答案為:氧化;
②二氧化碳在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳同時生成氧離子,反應(yīng)電極反應(yīng)式為:CO
2+2e
-═CO+O
2-,
故答案為:CO
2+2e
-═CO+O
2-;
(5)①CO
2(g)+H
2O(g)═CO(g)+H
2(g)+O
2(g)△H=+524.8 kJ?mol
-1;②C
5H
12(l)+8O
2(g)=5CO
2(g)+6H
2O(g)△H=-3540KJ?mol
-1,③H
2(g)+
O
2(g)═H
2O(g)△H=-241.8kJ/mol,由三者可知:③×6-①×5-②可得5CO(g)+11H
2(g)?C
5H
12(g)+5H
2O(g)△H=-533.6kJ/mol,提高合成C
5H
12的產(chǎn)率,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動,所以可采取增大壓強或及時將生成的C
5H
12分離出去或降低溫度,
故答案為:增大壓強或及時將生成的C
5H
12分離出去或降低溫度;
點評:本題主要考查了綜合利用CO2,涉及熱化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)、化學(xué)平衡影響因素等,較為綜合,運用蓋斯定律結(jié)合化學(xué)平衡移動的影響因素是解答(5)的關(guān)鍵,題目難度中等.