Question

【題目】減少二氧化碳的排放是一項重要課題。

(1)CO2經催化加氫可合成低碳烯烴：2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) △H

在0.1 MPa時，按＝1：3投料，圖所示不同溫度(T)下，平衡時的四種氣態物質的物質的量(n)的關系。

①該反應的△H__________0(填“>”、“＝”或“<”)。

②曲線b表示的物質為__________。

③為提高CO2的平衡轉化率，除改變溫度外，還可采取的措施是__________。

(2)在強酸性的電解質水溶液中，惰性材料做電極，電解CO2可得到多種燃料，其原理如圖所示。

①該工藝中能量轉化方式主要有_________。

②b為電源的________(填“正”或“負”)極，電解時，生成乙烯的電極反應式是_________。

(3)以CO2為原料制取碳(C)的太陽能工藝如圖所示。

①過程1每反應1mol Fe3O4轉移電子的物質的量為__________。

②過程2發生反應的化學方程式是__________。

Answer 1

【答案】(1)①<(1分) ②H2O(1分) ③加壓(或不斷分離出水)

(2)①太陽能轉化為電能；電能轉化為化學能 (2分) ②正(1分) 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O (2分)

(3)①2mol(2分) ②6FeO+CO22Fe3O4+C (2分)

【解析】

試題分析：（1）①隨著溫度升高，氫氣的量增加，說明升溫平衡逆向移動，所以正反應為放熱反應。

②因為反應向逆向移動，所以水和乙烯的量在減少，但是水的量減少的快，所以b為H2O。

③提高轉化率，要使平衡正向移動，所以可以加壓或不斷分離出水。

（2）①太陽能電池是將太陽能轉化為電能，電解裝置是將電能轉化為化學能。

②b極相連的電解池電極附近產生氧氣，是溶液中的氫氧根離子失去電子變成氧氣，說明電極為正極。電解時二氧化碳得到電子轉化為乙烯和水，方程式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O；

（3）①2Fe3O4=O2+6FeO，所以每摩爾四氧化三鐵反應轉移4摩爾電子，所以1mol四氧化三鐵反應轉移2mol電子。

②從圖上分析，氧化亞鐵和二氧化碳反應生成了四氧化三鐵和碳，方程式為：6FeO+CO22Fe3O4+C。