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_________。

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