国际气候变化经济学报告中显示，大气中CO2浓度每增加一倍，可使地表平均温度上升5...

国际气候变化经济学报告中显示，大气中CO2浓度每增加一倍，可使地表平均温度上升5∼6℃。为减少温室效应的加剧，需将工业生产中产生的CO2分离出来加以利用。回答下列问题：

（1）在500℃时，Li4SiO4与低浓度的CO2反应生成两种锂盐，待该反应达到化学反应的限度后，升温至700℃，两种锂盐反应放出高浓度的CO2，而Li4SiO4可循环利用。写出700℃时两种锂盐反应的化学方程式___。

（2）CO2与NH3反应可合成化肥。

①已知：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) △H=-159.5kJ•mol-1

NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJ•mol-1

H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ•mo1-1

则CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)的△H=___kJ•mol-1

②将足量CO2通入饱和氨水中可制得碳铵(NH4HCO3)。已知室温下Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5，Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，则0.0.1mol•L-1NH4HCO3溶液室温下呈___ (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。

（3）在一定条件下，CO2与H2可用于合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。在体积可变的恒压密闭容器中，该反应在不同温度、不同投料比[]达平衡时CO2的转化率[α(CO2)]如图1所示。

该反应的△H___0(填“>”、“=”或“<”)。

②500K、投料比[]=3时，H2的平衡转化率为___；设总压强为P0，则化学平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

③直接甲醇燃料电池(DMFC)具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性。该电池使用合适的合金为电极，以氢氧化钠溶液、甲醇、空气为原料。写出其负极电极反应式___。

（4）在TiO2/Cu2Al2O4为催化剂时，CO2和CH4可反应生成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2所示。300℃∼400℃时，影响乙酸生成速率的主要因素是___(填“温度”或“催化剂”)。

Li2CO3+Li2SiO3Li4SiO4+CO2↑ -87.0 碱性 < 60% 或 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 温度【解析】（1）在500℃时，Li4SiO4与低浓度的CO2反应生成两种锂盐，分析得出是碳酸锂和硅酸锂，这两种盐再反应生成二氧化碳，据此写出方程式；（2）①由①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=-159.5kJ•mol-1 ②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ•mol-1 ③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ•mol-1 结合盖斯定律可知，①+②-③得到2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l），以此来解答。 ②根据Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5>Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，谁强显谁性分析；（3）①从图中可以看出升高温度二氧化碳的转化率降低，说明升高温度平衡逆向进行，可以分析出正反应是放热反应； ②500K、投料比[]=3时，从图像中可以看出该条件下二氧化碳的转化率是60%，投料比等于化学计量数之比，反应物的转化率相等； ③根据甲醇与氧气在碱性溶液中反应的总反应写出负极反应式。 (4)由图2知，时，催化剂的催化效率非常低，温度升高反应速率增大，因此影响乙酸生成速率的主要因素是温度。在，与接触后生成，反应物为与，生成物有，根据质量守恒可知产物还有，所以时反应的化学方程式为：；故答案为：；得，，故答案为：；水解平衡常数水解平衡常数，水解导致溶液呈酸性、水解导致溶液呈碱性，故答案为：碱性；由图1，当投料比相同时，温度越高，二氧化碳的转化率越小，故正反应放热，，故答案为：；由图1知，500K、投料比时，的平衡转化率为，设起始时，则，起始物质的量 1 3 0 0 反应物质的量平衡物质的量则的转化率；平衡后总物质的量，，故答案为：；或；以氢氧化钠溶液、甲醇、空气为原料，负极电极反应式；故答案为：；由图2知，时，催化剂的催化效率非常低，温度升高反应速率增大，因此影响乙酸生成速率的主要因素是温度，故答案为：温度。

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考点分析：

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CO2与人们的日常生活、生产和科学研究密不可分，综合利用CO2是解决能源问题的有效途径之一。回答下列问题：

（1）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，能得到较纯的CO2，有关反应如下：

①CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) ΔH1=-189.2kJ•mol-1(主反应)

②CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5kJ•mol-1(副反应)

③CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH3=-86.2kJ•mol-1(副反应)

则反应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。向一密闭容器中充入一定量的CO2和H2，在300℃时发生上述反应，达到平衡时测得c(CO2)=0.2mol•L-1，c(H2)=0.8mol•L-1，c(H2O)=1.6mol•L-1。若200℃时该反应的平衡常数K=64.8，则该反应的ΔH___(填“>”或“<”)0。

（3）一定条件下，CO2还可以转化为低碳烯烃，反应的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) ΔH，在两个容积均为2L的恒容密闭容器中以不同的氢碳比[]充入H2和CO2，CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。

①x___(填“>”“<”或“=”)2.0。

②若起始加入的CO2、H2的物质的量分别为1mol和2mol，则P点时的平衡常数K=___。

③比较P点和Q点的化学平衡常数：Kp___(填“>”“<”或“=”)KQ，理由是___。

（4）据报道，以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图所示。

①a极发生___(填“氧化”或“还原”)反应。

②电解时，b极上生成乙烯的电极反应为___。

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二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。

（1）以CO2与NH3为原料合成尿素[CO(NH2)2]的技术已十分成熟。已知：

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=-159.47 kJ•mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=+28.49kJ•mol-1

③H2O(g)=H2O(l) △H=-88.0kJ•mol-1

则NH3和CO2合成尿素和气态水的热化学方程式为___。

（2）已知：工业上在120℃条件下利用NH3和CO2合成尿素。在恒温恒容条件下，下列能说明合成尿素反应达平衡的是___

A.NH3和CO2的比例保持不变

B.混合气体的压强不再发生变化

C.2v(NH3)(正)=v(CO2)(逆)

D.混合气体的密度不再改变

（3）氨碳比[]对合成尿素有重要影响。恒温恒容条件下，在一个2L的密闭容器中将总物质的量为nmol的NH3和CO2以不同的氨碳比进行反应，NH3的转化率变化如图所示；当[]=2时，平衡吋测得尿素的物质的量为1mol，则n=___。此温度下该反应的化学平衡常数K=___。

（4）研究人员设计出一种新型太阳能电池，能直接把CO2和H2O转化为CO、H2和O2，原理如图所示，该装置中能量转化方式为___，催化剂b表面的电极反应式为___。

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磷酸是重要的化学试剂和工业原料。请回答下列问题：

（1）已知：25℃时，磷酸和氢氟酸的电离常数如下表所示。

物质	H3PO4	HF
电离常数	Ka1=7.1×10-3；Ka2=6.3×10-8；Ka3=4.2×10-13	Ka=6.6×10-4

向NaF溶液中滴加少量H3PO4溶液，反应的离子方程式为___。

（2）已知：Ⅰ.CaO(s)+H2SO4(l)⇌CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ•mol-1

Ⅱ.5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)⇌Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ•mol-1

则：①工业上用Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸的热化学方程式为___。

②一定条件下，在密闭容器中只发生反应Ⅱ，达到平衡后缩小容器容积，HF的平衡转化率___(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；HF的平衡浓度___。

(3)工业上用磷尾矿制备Ca5(PO4)3F时生成的副产物CO可用于制备H2，原理为CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH。

①一定温度下，向10L密闭容器中充入0.5molCO和1molH2O(g)，2min达到平衡时，测得0～2min内用CO2表示的反应速率v(CO2)=0.02mol•L-1•min-1。则CO的平衡转化率α=___；该反应的平衡常数K=___。

②在压强不变的密闭容器中发生上述反应，设起始的()=y，CO的平衡体积分数(φ)与温度(T)的关系如图所示。则：该反应的ΔH___0(填“>”“<”或“=”，下同)。a___1，理由为___。

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随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%，二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。

（1）在恒温，容积为1L恒容容器中，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示(已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ•mol-1)，请回答下列问题：

写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：___。

②ΔH 2=___kJ•mol-1。

③在相同条件下，充入1molSO3和0.5mol的O2，则达到平衡时SO3的转化率为___；此时该反应___(填“放出”或“吸收”)___kJ的能量。

（2）中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。

①CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ•mol-1，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3min到9min，v(H2)=___mol•L-1•min-1。