综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义．（1）Li4SiO4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CO

Question

综合利用CO₂、CO对构建低碳社会有重要意义．
（1）Li₄SiO₄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，700℃时反应的化学方程式为___．
（2）固体氧化物电解池（SOEC）用于高温共电解CO₂/H₂O，既可高效制备合成气（CO+H₂），又可实现CO₂的减排，其工作原理如图1．
①b为电源的___（填“正极”或“负极”）
②写出电极c发生的电极反应式___、___．
（3）电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g），对此进行如下研究：某温度下在一恒压容器中分别冲入1.2molCO和1molH₂，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.4molCH₃OH（g），则该反应平衡常数值为___，此时向容器中再通入0.35molCO气体，则此平衡将___移动（填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”．）
（4）已知（如图2）：若甲醇的燃烧热为△H₃，试用△H₁、△H₃表示CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（l）的△H，△H=___．
（5）利用太阳能和缺铁氧化物[如Fe_0.9O]可将廉价CO₂热解为碳和氧气，实现CO₂再资源化，转化过程如图3所示，若用1mol缺铁氧化物[Fe_0.9O]与足量CO₂完全反应可生成___molC（碳）．

Answer 1

（1）在500℃，CO₂与Li₄SiO₄接触后生成Li₂CO₃，反应物为CO₂与Li₄SiO₄，生成物有Li₂CO₃，根据质量守恒可知产物还有Li₂SiO₃，所以700℃时反应的化学方程式为：Li₂CO₃+Li₂SiO₃

700℃

CO₂+Li₄SiO₄，故答案为：Li₂CO₃+Li₂SiO₃

700℃

CO₂+Li₄SiO₄；
（2）①CO₂+H₂O

电解

高温

CO+H₂+O₂，二氧化碳中的碳元素化合价降低，被还原，水中的氢元素化合价降低被还原，反应物中的氧元素化合价升高，被氧化，失去电子发生氧化反应生成氧气，所以电极d为阳极，所以b为电源的正极，故答案为：正极；
②二氧化碳在a极得到电子发生还原反应生成一氧化碳同时生成氧离子，反应电极反应式为：CO₂+2e^-═CO+O^2-，水中的氢元素化合价降低被还原，电极反应式为：H₂O
+2e^-=H₂+O^2-，故答案为：CO₂+2e^-═CO+O^2-；H₂O+2e^-=H₂+O^2-； 
（3）CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）
起始：1.2mol  1mol    0
转化：0.4mol  0.8mol  0.4mol
平衡：0.8mol  0.2mol  0.4mol
所以：k=(0.2mol/L)/(0.4mol/L×(0.1mol/L)2)=50（mol/L）^-2，
此时向容器中再通入0.35molCO气体，假设平衡不移动时，此时容器体积为：2L×((0.35+0.8+0.2+0.4)mol)/((0.8+0.2+0.4)mol)=2.5L，则浓度商Qc=((0.4)/(2.5))/((1.15)/(2.5)×((0.2)/(2.5))2)=54.3，大于平衡常数50，平衡向逆反应方向移动，
故答案为：50；逆反应方向；
（4）由图反应Ⅰ可知H₂（g）+(1)/(2)O₂（g）=H₂O（l），△H₁；由反应Ⅱ可知：CO₂（g）=CO（g）+(1)/(2)O₂（g），△H₂；若甲醇的燃烧热为△H₃，所以CH₃OH（g）+(3)/(2)O₂（g）=2H₂O（l）+CO₂（g），△H₃；所以盖斯定律，目标反应为：△H=2△H₁-△H₂-△H₃，故答案为：：△H=2△H₁-△H₂-△H₃；
（5）依据图示得到化学方程式为：Fe_0.9O+0.1CO₂=xC+(0.9)/(3)Fe₃O₄，
依据碳原子守恒得到x=0.1
故答案为：0.1．