11.运用化学反应原理研究碳、氮等单质和化合物的反应有重要意义.
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=-76.0kJ•mol-1
①上述反应中每生成1mol Fe3O4,转移电子的物质的量为2mol.
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g)△H=+113.4kJ•mol一1,则反应:
3FeO(s)+H2O (g)=Fe3O4 (s)+H2 (g)的△H=+18.7kJ/mol.
(2)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经两步反应生成尿素〔CO(NH22〕,两步反应的能量变化示意图如图1:

则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH22(s)+H2O(l)△H=-134 kJ/mol.
(3)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,科学家利用此原理,设计成氨气一氧气燃料电池,则通入氨气的电极是负极 (填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O.
(4)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图2所示:
①上述生产过程的能量转化方式是ac.
a、电能转化为化学能
b、太阳能转化为电能
c、太阳能转化为化学能
d、化学能转化为电能
②上述电解反应在温度小于 900℃时进行,碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,阴极反应式为3CO2+4e-=C+2CO32-,则阳极的电极反应式为2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑.
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