Question

二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。

（1）新的研究表明，利用太阳能可以将CO2分解制取炭黑，其原理如右图所示。该过程的能量转化形式为______，在整个过程中，FeO的作用是_________。

已知：

①2Fe2O4（s）=6FeO（s）+O2（g） ΔH=akJ/mol

②C（s）+O2（g）=CO2（g） ΔH=bKJ/mol 则过程2的热化学方程式为________。

（2）一定温度下，在密闭容器中进行反应CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g） ΔH>0，下列说法正确的是________。

A.当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态

B.升高温度，加快反应速率，CO2的转化率降低

C.增大CO2的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大

D.平衡时CO、H2的体积分数不一定相等

（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应CO2（g）+3H2（g）CH3COOH（g）+H2O（g），CO2的转化率与温度、投料比的关系如右图所示。

①若从反应开始到A点需要10s，则V（H2）= _____。

②该反应的平衡常数表达式为______，若X1=3，则B点的K=___________。

③根据图像判断X1 ____X2（填“>”、“<”或“=”，下同），平衡常数KA ___KB。

④若在500K时，按X1投料，在恒压下进行，达到平衡状态，此时CO2的转化率______75%（填“>”、“<”或“=”）

（4）美国伊利诺大学芝加哥分校（UIC）的研究团队设计出一种突破性的新太阳能电池，能把大气中的二氧化碳转换成碳氢化合物（hydrocarbon）燃料，解决了现代社会的两大挑战：“减少大气的碳含量”以及“有效率地制造高密度能源”。右图是通过CO2和H2O作用制备CH3OH的原理示意图。

①a电极的名称_________，电极产物___________。

②b电极的电极反应为_________。

Answer 1