Question

二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一．
（1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO₂，发生反应：2CO₂（g）═2CO（g）+O₂（g），该反应的△H

 

0，△S

 

0（选填“＞”、“＜”或“=”），在低温下，该反应

 

（填“能”或“不能”）自发进行．
（2）CO₂转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H₂，然后将H₂与CO₂转化为甲醇或其他化学品．你认为该方法需要解决的技术问题有

 

．
a．开发高效光催化剂
b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO₂发生催化转化
c．二氧化碳及水资源的供应．

Answer 1

分析：（1）该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即△H＞0，因气体的物质的量增多，所以△S＞0．△G=△H-T△S＜0时，反应可自发进行；
（2）根据所以发生反应需要的条件可知需要解决的技术问题有：开发高效光催化剂；将光催化制取的氢从反应体系中有效分离，并与CO₂催化转化．

解答：解：（1）该反应是分解反应，且CO燃烧时放热，所以该反应为吸热反应，即△H＞0，因气体的物质的量增多，所以△S＞0．△G=△H-T△S＜0时，反应可自发进行，所以在低温下，该反应不能自发进行，
故答案为：＞；＞；不能；
　（2）根据所以发生反应需要的条件可知需要解决的技术问题有：开发高效光催化剂；将光催化制取的氢从反应体系中有效分离，并与CO₂催化转化，二氧化碳和水供应充足，不用考虑，
故答案为：ab．

点评：本题考查焓变和熵变，通过焓变和熵变综合判断化学反应的自发性，二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题涉及催化剂开发、分离技术等技术，有新意但难度不大．