Question

【題目】捕集、利用CO2是人類可持續發展的重要戰略之一。

（1）用太陽能工藝捕獲CO2可得炭黑，其流程如圖所示:

①捕獲1mo1CO2轉移電子的物質的量是_________。

②過程2反應的化學方程式是________。

（2）將CO2催化加氫可合成低碳烯烴：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)，按投料比n(CO2):n(H2)=1:3將CO2與H2充入密閉容器，在0.1MPa時，測得平衡時四種氣態物質，其溫度(T)與物質的量(n)的關系如圖所示。

①正反應的焓變△H_________0。

②提高CO2的轉化率，可采用的方法是______。

a.增大n(CO2)與n(H2)的投料比

b.改變催化劑

c.縮小容器體積

③圖中表示水的曲線是_____。

（3）電解CO2可制得多種燃料：下圖是在酸性電解質溶液中，以惰性材料做電極將CO2轉化為丙烯的原理模型。

①太陽能電池的正極是________。

②生成丙烯的電極反應式是___________。

Answer 1

【答案】 4mol 6FeO + CO2 = 2Fe3O4 + C < c b b 3CO2 + 18H+ + 18e- = CH2=CH-CH3 + 6H2O

【解析】（1）①從圖中流程來看CO2～C～4mole-，故捕獲1molCO2轉移電子的物質的量是4mol；②過程2是FeO和CO2反應生成Fe3O4和C，故化學方程式為6FeO+CO2=2Fe3O4+C；（2）①由曲線變化可知隨著溫度升高，氫氣的物質的量逐漸增多，說明升高溫度平衡逆向移動，則正反應放熱，△H＜0；②為提高CO2的平衡轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施是增大壓強或者減少n（CO2）與n（H2）的投料比，都能使平衡向正反應方向進行，催化劑不能改變平衡狀態，答案選c；③隨著溫度升高，氫氣的物質的量逐漸增多，因氫氣為反應物，則另一條逐漸增多的曲線為CO2，由計量數關系可知b為水，c為C2H4的變化曲線；（3）①右側電極產生氧氣，說明是陽極，氫氧根放電，因此太陽能電池的正極是b；②電解時，二氧化碳在陰極上得到電子生成丙烯，電極反應式為3CO2+18H++18e-＝CH3-CH=CH2+6H2O。