问题标题:
【二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题.(1)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)△H在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图1所示不同温度(】
问题描述:
二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题.
(1)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)△H在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图1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___.
(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2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,生成丙烯的电极反应式是___.
(3)以CO2为原料制取碳(C)的太阳能工艺如图3所示.
①过程1中发生反应的化学方程式为___.
②过程2中每生成1mol Fe3O4转移电子的物质的量为___.
(4)一定量CO2溶于NaOH溶液中恰好得到25mL0.1000mol/LNa2CO3溶液,在常温下用0.1000mol/L的盐酸对其进行滴定,所得滴定曲线如图4所示.下列有关滴定过程中所得溶液相关微粒的浓度关系正确的是___.
A.a点:c(HCO3-)>c(Cl-)>c(CO32-)
B.b点:5c(Cl-)>4c(HCO3-)+4c(CO32-)
C.c点:c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)
D.d点:c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
李玉传回答:
(1)①由图可知,升高温度,氢气物质的量增大,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,故△H<0,
故答案为:<;
②根据图知,升高温度,氢气物质的量增大,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应;a曲线随着温度升高,物质的量增大,为二氧化碳,b、c随着温度升高其物质的量降低,为生成物水、乙烯,但水的变化量大于乙烯,所以b曲线代表H2O,
故答案为:H2O;
(2)①太阳能电池中光能转化为电能,电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯,电能转化为化学能,
故答案为:太阳能转化为电能,电能转化为化学能;
②电解时,二氧化碳在连接电源a极的电极上得电子发生还原反应生成乙烯,a为电源负极,b为电源的正极,生成丙烯的电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,
故答案为:正;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;
(3)①根据图知,Fe3O4在大于2300K时分解为FeO与O2,反应方程式为2Fe3O4 >2300 .
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