题目内容
【题目】二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题，请根据要求回到下列问题：
(1)研究表明，利用太阳能可以将
分解制收炭黑，其原理如图1所示，制取炭黑的化学反应方程式是______；
已知：①
②
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
，下列说法正确的是______
填字母序号
A.当反应容器中压强不变时，反应达到平衡状态
B.升高温度，加快反应速率， 的转化率增大
C.增大 的浓度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大
D.平衡时CO、
的体积分数一定相等
(3)在2L恒容密闭容器中充入
和nmol ，在一定条件下发生反应，
，的转化率与温度、投料比
的关系如图2所示。
①该反应的平衡常数表达式为______，若
，则B点的K______计算结果精确至
；
②若在500K时，按
投料，在恒压下进行，达到平衡状态，此时的转化率______
填“
”“
”或“
”；
(4)某研究团队设计出一种新型太阳能电池，能把大气中的二氧化碳转换成碳氢化合物燃料。如图3是通过
和
作用制备
的原理示意图。b电极的电极反应为______。
【答案】
AB 
【解析】
二氧化碳催化剂作用生成氧气和碳，反应的化学方程式为：；已知：①
，②
，所求反应为：
，反应可由得-(①+②)到，根据盖斯定律，反应的焓变
，故答案为：；；
恒容条件，混合气体的总物质的量，随反应进行不确定，即容器内压强不断变化，当压强不随时间变化而变化时，反应达到平衡状态，故A正确；
B.反应吸热，升高温度有利于反应正向进行，加快反应速率，
的转化率提高，故B正确；
C.增大的浓度，平衡向正反应方向移动，但不改变化学平衡常数，化学平衡常数只随温度改变而改变，反应是在定温下进行的，故C错误；
D.若起始只加入CO2和CH4，CO和
的变化量始终相等，平衡时CO、H2的体积分数一定相等，若起始时还加入了CO或H2，平衡时CO、H2的体积分数不一定相等，故D错误；
故答案为：AB；
①可逆反应
的平衡常数表达式K=
；投料比
时，即
，在B点的平衡转化率为
，所以各组分的平衡浓度为
，
，c（CH3OH）=
=0.75mol/L，
，所以化学平衡常数为K==
=5.3L2/mol2，
故答案为：；；
②反应为气体分子数减少的反应，随着反应进行，体系压强降低，在500K时，按
投料，在恒压下进行，达到平衡状态压强较大，因此在恒压装置中进行反应相当于对原平衡加压，则有利于反应正向进行，的转化率增大，所以此时的转化率
，故答案为：；
根据原理图分析，电极b为电子流入的电极，为正极，发生还原反应，应为转化为
的反应，则电极b上发生的电极反应为：，故答案为：。
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