研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1

C(s) + CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为

(2)电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。

第一步:2CH3OH(g) HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0

第二步:HCOOCH3(g) CH3OH(g)+CO(g) △H>0

①第一步反应的机理可以用下图表示:

图中中间产物X的结构简式为

②在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有 。(写两条措施)

(3)第21届联合国气候变化大会(COP21)于2015年11月30日至12月11日在巴黎召开。会议旨在讨论控制温室气体CO2的排放,减缓全球变暖,力争将全球气温上升控制在2度内。

①Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理是:在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。请写出700℃时反应的化学方程式为:

②利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe0.9O]可将富集到的廉价CO2热解为碳和氧气,实现CO2再资源化,转化过程如下图所示,若用1mol缺铁氧化物[Fe0.9O]与足量CO2完全反应可生成 molC(碳)。

③固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2/H2O,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如下图。写出电极c上发生的电极反应式:

(4)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。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见右图。

如何解释图中250-400℃时温度升高与乙酸的生成速率变化的关系?

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