Question

【題目】CO2是燃燒和代謝的最終產物，也是造成溫室效應的廢氣，但CO2作為一種資源，開發和利用的前景十分誘人。

I、利用太陽能，以CO2為原料制取炭黑的流程如上圖所示。過程2的化學方程式為：__________。

II、近年科學家提出“綠色自由”構想。把含有大量CO2的空氣吹入K2CO3溶液中，再把CO2從溶液中提取出來，并使之與H2反應制取甲醇。其工藝流程如圖所示：

（1）①由吸收池導入分解池中的主要物質的化學式是____________。

②上述流程中____________（填化學式）可循環使用，該流程體現了“綠色化學”理念。

（2）不同溫度下，在1L恒容密閉容器中充入2mol CO2和5 mol H2，相同時間內測得CO2的轉化率隨溫度變化如下圖所示：

①合成塔中發生的化學反應方程式為____________。

②T1時a點v（正）____________v（逆）（填“>”，“<”，“=”）

③計算溫度為T4時b的平衡常數為____________。

（3）為檢驗吸收池中飽和K2CO3溶液是否充足，量取l00mL吸收液用0.10 mol./L鹽酸滴定，生成的V(CO2)（標準狀況下）隨V（鹽酸）變化關系如圖所示：

則該l00mL吸收液還可吸收標準狀況下_______mLCO2.

III、以稀硫酸為電解質溶液，惰性材料為電極，利用太陽能將CO2轉化為低碳烯烴，工作原理如右圖所示。

（1）H+的移動方向是_______________（填從左至右或從右至左）；

（2）產生乙烯的電極反應式為_______________。

Answer 1

【答案】 6FeO+CO2C+2 Fe3O4 KHCO3 K2CO3 CO2+3H2CH3OH+ H2O > 800 56 從右至左 2CO2+12H++ 12e-=C2H4+4H2O

【解析】本題主要考查有關二氧化碳的性質。

I、過程2的化學方程式為：6FeO+CO2C+2Fe3O4。

II、（1）①分解池中產生CO2，由吸收池導入分解池中的主要物質的化學式是KHCO3。

②上述流程中KHCO3分解產生K2CO3，所以K2CO3（填化學式）可循環使用，該流程體現了“綠色化學”理念。

（2）①合成塔中發生反應的化學方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O。

②T1時a點平衡向著正反應方向建立，所以v（正）>v（逆））

③溫度為T4時b點的平衡濃度：c(CO2)=(2-1.6)mol/L=0.4mol/L，c(H2)=(5-4.8)mol/L=0.2mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)=1.6mol/L，平衡常數為=800。

（3）V(鹽酸)≤25mL時,發生反應：K2CO3+HClKCl+KHCO3，n(K2CO3)= n(HCl)=0.10mol/L×25mL=2.5mmol，K2CO3+H2O+CO22KHCO3,則該l00mL吸收液還可吸收2.5mmol即標準狀況下56mLCO2.

III、 （1）CO2發生還原反應，通入CO2的一極是陰極，陽離子移向陰極，H+的移動方向是從右至左；

（2）產生乙烯的電極反應式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。