Question

【题目】是燃烧和代谢的最终产物，也是造成温室效应的废气，但作为一种资源，开发和利用的前景十分诱人．

I、利用太阳能，以为原料制取炭黑的流程如图所示．过程2的化学方程式为______．

II、近年科学家提出“绿色自由”构想．把含有大量的空气吹入溶液中，再把从溶液中提取出来，并使之与反应生成．其工艺流程如图所示：

由吸收池导入分解池中的主要物质的化学式是______．

上述流程中______填化学式可循环使用，体现了该流程的“绿色”．

不同温度下，在1L恒容密闭容器中充入2mol和5mol，相同时间内测得的转化率随温度变化如图所示：

合成塔中发生的化学反应方程式为______．

时a点（正）______ （逆）（填“”，“”，“”）；

计算温度为时b的平衡常数为______．

为检验吸收池中饱和溶液是否充足，量取100mL吸收液用盐酸滴定，生成的标准状况下随盐酸变化关系如图所示：

则该100mL吸收液还可吸收标准状况下______．

Ⅲ以稀硫酸为电解质溶液，惰性材料为电极，利用太阳能将转化为低碳烯烃，工作原理如图所示．

的移动方向是______填从左至右或从右至左

产生乙烯的电极反应式为______．

Answer 1

【答案】6FeO+CO2 2Fe3O4+C CO2+3H2 CH3OH+H2O ＞ 800 56 从右到左

【解析】

Ⅰ．过程2是FeO和CO2反应生成Fe3O4和C；

Ⅱ．空气中的CO2与K2CO3溶液生成KHCO3，碳酸氢钾不稳定，在分解池中加热分解生成碳酸钾和二氧化碳、水，二氧化碳与氢气合成甲醇。

(1)①吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO3；

②由分解池分解后所得溶液是碳酸钾可通入吸收池再利用分析解答；

(2)①在1L恒容密闭容器中充入2mol CO2和5mol H2反应生成甲醇和水；

②根据图像，T1时，a点的二氧化碳的转化率增大，说明a点反应正向进行；

③b点二氧化碳转化率为80%，根据三段式列式计算平衡浓度，再计算平衡常数；

(3)盐酸滴加到碳酸钾溶液中开始反应生成碳酸氢钾和氯化钾，随后发生反应碳酸氢钾和盐酸反应生成二氧化碳气体，据此计算碳酸钾物质的量，碳酸钾和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钾，据此计算吸收二氧化碳的体积；

Ⅲ．(1)电解池中氢氧根离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气，故a是负极，b为正极，阳离子移向阴极；

(2)太阳能电池为电源，电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯，乙烯在阴极生成。

Ⅰ．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，故答案为：6FeO+CO2 2Fe3O4+C；

Ⅱ．(1)①吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO3；

故答案为：KHCO3；

②吸收池中的反应为：K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3，分解池中的反应为：2KHCO3 K2CO3+H2O+CO2↑，可见碳酸钾可重复利用，循环的方向为分解池指向吸收池。故答案为：K2CO3；

(2)①在1L恒容密闭容器中充入2mol CO2和5mol H2反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为：CO2+3H2 CH3OH+H2O，故答案为：CO2+3H2 CH3OH+H2O；

②根据图像，T1时，a点的二氧化碳的转化率增大，反应正向进行，则(正)＞(逆)，故答案为：＞；

③b点二氧化碳转化率为80%，

CO2 + 3H2 CH3OH+H2O

起始量(mol/L) 2 5 0 0

变化量(mol/L) 1.64.8 1.61.6

平衡量(mol/L) 0.4 0.2 1.61.6

K==800，故答案为：800；

(3)图象分析可知发生反应K2CO3+HCl=KHCO3+KCl，消耗25mL盐酸其物质的量=0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，发生反应KHCO3+HCl=KCl+CO2↑+H2O，消耗盐酸75mL，物质的量=0.1mol/L×0.075L=0.0075mol，则100mL吸收液中含碳酸钾0.0025mol，吸收二氧化碳发生反应K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，吸收二氧化碳物质的量为0.0025mol，标准状况下的体积=0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL，故答案为：56；

Ⅲ.(1)根据电解装置可知，产生氧气的一极为电解池的阳极，根据异性相吸规律可知，氢离子向阴极移动，所以，氢离子的移动方向是从右向左；

（2）电解时，二氧化碳在b极上生成乙烯，得到电子的一极为电源的正极，电极反应式为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O，故答案为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。