Question

【题目】减少二氧化碳的排放是一项重要课题。

(1)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) △H

在0.1 MPa时，按＝1：3投料，图所示不同温度(T)下，平衡时的四种气态物质的物质的量(n)的关系。

①该反应的△H__________0(填“>”、“＝”或“<”)。

②曲线b表示的物质为__________。

③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是__________。

(2)在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，电解CO2可得到多种燃料，其原理如图所示。

①该工艺中能量转化方式主要有_________。

②b为电源的________(填“正”或“负”)极，电解时，生成乙烯的电极反应式是_________。

(3)以CO2为原料制取碳(C)的太阳能工艺如图所示。

①过程1每反应1mol Fe3O4转移电子的物质的量为__________。

②过程2发生反应的化学方程式是__________。

Answer 1

【答案】(1)①<(1分) ②H2O(1分) ③加压(或不断分离出水)

(2)①太阳能转化为电能；电能转化为化学能 (2分) ②正(1分) 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O (2分)

(3)①2mol(2分) ②6FeO+CO22Fe3O4+C (2分)

【解析】

试题分析：（1）①随着温度升高，氢气的量增加，说明升温平衡逆向移动，所以正反应为放热反应。

②因为反应向逆向移动，所以水和乙烯的量在减少，但是水的量减少的快，所以b为H2O。

③提高转化率，要使平衡正向移动，所以可以加压或不断分离出水。

（2）①太阳能电池是将太阳能转化为电能，电解装置是将电能转化为化学能。

②b极相连的电解池电极附近产生氧气，是溶液中的氢氧根离子失去电子变成氧气，说明电极为正极。电解时二氧化碳得到电子转化为乙烯和水，方程式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O；

（3）①2Fe3O4=O2+6FeO，所以每摩尔四氧化三铁反应转移4摩尔电子，所以1mol四氧化三铁反应转移2mol电子。

②从图上分析，氧化亚铁和二氧化碳反应生成了四氧化三铁和碳，方程式为：6FeO+CO22Fe3O4+C。