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【题目】我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放,循环利用人体呼出的CO2并提供O2,我国科学家设计了一种装置(如下图),实现了太阳能一电能一化学能转化,总反应方程式为2CO2=2CO+O2 。关于该装置的下列说法不正确的是

装置a 装置b

附:⊕表示阳离子,Θ表示阴离子

A. 装置a将太阳能转化为电能,装置b将电能转化为化学能

B. 工作过程中OHY电极周围移动

C. 人体呼出的气体参与X电极的反应:CO2+2e+H2O=CO+2OH

D. 反应完毕后恢复到原温度,装置b中电解质溶液的碱性减弱

【答案】D

【解析】A、装置a通过吸收太阳能而产生了阴阳离子,即产生了电能,利用该电能对装置b进行电解处理,所以A正确;B、由装置a中阴阳离子移动方向可知,上电极板为负极,下电极板为正极所以X电极为阴极,Y电极为阳极,因此OHY电极周围移动,故B正确;C、根据总的反应方程式2CO2=2CO+O2可知,CO2中的C元素得到电子生成CO所以参与阴极的反应,故C正确;D阴极X的电极反应为CO2+2e+H2O=CO+2OH,而阳极Y的电极反应为4OH-4e=2H2O+O2所以装置b中电解质的碱性是不变的,故D错误。本题正确答案为D

练习册系列答案
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【题目】2017年11月联合国气候大会在德国波恩开幕,CO2的回收利用再一次提上了日程。

I利用CO2制取丙烯(C3H6)

(1)用CO2催化加氢可制取丙烯的原理为:3CO2(g)+9H2(g) C3H6(g)+6H2O(g) △H。

已知热化学方程式如下

①2C2H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H1;

②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2;

③H2O(g)==H2O(l) △H3;

则制取丙烯反应的△H= ______(用△H1、△H2、△H3表示)。

(2)以稀磷酸为电解质溶液,以石墨为电极,利用太阳能电池将CO2转化为丙烯的工作原理如下图所示。

①电解池中的交换膜为_______ :(填“阴”或“阳")离子交换膜,通过交换的离子是_______(填离子符号)。

②阴极的电极反应为_____________________________

II.利用CO2制取二甲醚(CH3OCH3)

(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料

比n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图:

①在其他条件不变时,在右图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比n(H2)/n(CO2)交化的曲线图____________

②某温度下将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是____________

A.P4>P3>P2>P1 B .T4>T3>T2>T1 C.P1>P2>P3>P4 D. T1>T2>T3>T4.

III利用CO2制取甲醇(CH3OH)

用CO2催化加氢制取甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-b kJ·mol—1(b>0)。T℃时,将 1 mol CO2和4molH2充入的密闭溶液中,测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示

(4)不能证明该反应达到化学平衡状态的是___________

A.气体的总压强不变

B. CH3 OH(g)和H2O(g)的物质的量之比不变

C.混合气体的密度不再不变

D.单位时间内断裂3NA个H—H健同时形成2NA个C=O键

(5)仅改变某个反应条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线I、II所示。曲线Ⅱ对应的实验条件改变是_____________

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