题目内容
【题目】二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
（1）在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图1所示，其总反应的化学方程式为_________。
（2）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃．其合成乙烯的反应为2CO2（g）+6H2（g）
CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H，几种物质的能量（在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量）如下表所示：
物质 | H2（g） | CO2（g） | CH2=CH2（g） | H2O（g） |
能量/kJmol-1 | 0 | -394 | 52 | -242 |
则△H=_________。
（3）在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生（2）中的反应，CO2的转化率与温度、投料比[X= 
]的关系如图2所示。
①X1_________X2（填“＞”、“＜”或“=”，下同），平衡常数KA_________KB．
②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v（H2）=_________。
（4）以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃，工作原理图如图3。
①b电极的名称是_________；
②产生丙烯的电极反应式为_______________。
【答案】 
【解析】（1）在700K条件下，CO2和FeO发生反应生成C和Fe3O4，过程1中Fe3O4分解生成FeO和O2，所以整个反应过程中FeO作催化剂，根据反应物和生成物及反应条件书写方程式为CO2
C+O2，故答案为：CO2C+O2；
（2）焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，则该反应的焓变=[52+（-242）×4-（-392）×2-0]kJ/mol=-128kJ/mol，故答案为：-128kJ/mol；
（3）①相同条件下，投料比[X=
]越大，二氧化碳的转化率越大，根据图知，相同温度下X1的转化率大于X2，所以X1＞X2；该反应的正反应是放热反应，温度越高其平衡常数越小，温度A＜B，所以平衡常数A＞B，故答案为：＞；＞；
②若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，n（CO2）=2mol，则n（H2）=10mol，B点二氧化碳的转化率为75%，则参加反应的n（CO2）=2mol×75%=1.5mol，根据二氧化碳和氢气之间的关系式知，参加反应的n（H2）=3n（CO2）=4.5mol，则v（H2）=
=
=0.225mol/（L·min），故答案为：0.225mol/（L·min）；
（4）①根据图知，生成氧气的电极是阳极，则连接阳极的电源电极为正极，所以b为正极，故答案为：正极；
②阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成丙烯和水，电极反应式为3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O，故答案为：3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O。
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