Question

【题目】捕集、利用CO2是人类可持续发展的重要战略之一。

（1）用太阳能工艺捕获CO2可得炭黑，其流程如图所示:

①捕获1mo1CO2转移电子的物质的量是_________。

②过程2反应的化学方程式是________。

（2）将CO2催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)，按投料比n(CO2):n(H2)=1:3将CO2与H2充入密闭容器，在0.1MPa时，测得平衡时四种气态物质，其温度(T)与物质的量(n)的关系如图所示。

①正反应的焓变△H_________0。

②提高CO2的转化率，可采用的方法是______。

a.增大n(CO2)与n(H2)的投料比

b.改变催化剂

c.缩小容器体积

③图中表示水的曲线是_____。

（3）电解CO2可制得多种燃料：下图是在酸性电解质溶液中，以惰性材料做电极将CO2转化为丙烯的原理模型。

①太阳能电池的正极是________。

②生成丙烯的电极反应式是___________。

Answer 1

【答案】 4mol 6FeO + CO2 = 2Fe3O4 + C < c b b 3CO2 + 18H+ + 18e- = CH2=CH-CH3 + 6H2O

【解析】（1）①从图中流程来看CO2～C～4mole-，故捕获1molCO2转移电子的物质的量是4mol；②过程2是FeO和CO2反应生成Fe3O4和C，故化学方程式为6FeO+CO2=2Fe3O4+C；（2）①由曲线变化可知随着温度升高，氢气的物质的量逐渐增多，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应放热，△H＜0；②为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强或者减少n（CO2）与n（H2）的投料比，都能使平衡向正反应方向进行，催化剂不能改变平衡状态，答案选c；③随着温度升高，氢气的物质的量逐渐增多，因氢气为反应物，则另一条逐渐增多的曲线为CO2，由计量数关系可知b为水，c为C2H4的变化曲线；（3）①右侧电极产生氧气，说明是阳极，氢氧根放电，因此太阳能电池的正极是b；②电解时，二氧化碳在阴极上得到电子生成丙烯，电极反应式为3CO2+18H++18e-＝CH3-CH=CH2+6H2O。