二氧化碳的捕集.利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向.CCUS或许发展成一项重要的新兴产业．(1)国外学者提出的由CO2制取C的太阳能工艺如图1所示①“热分解系统发生的反应为2Fe3O4 2300K . 6FeO+O2↑.每分解lmolFe3O4转移电子的物质的量为．②“重整系统发生反应的化学方程式为．(2)二氧化碳催化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业．

（1）国外学者提出的由CO₂制取C的太阳能工艺如图1所示
①“热分解系统”发生的反应为2Fe₃O₄

2300K

6FeO+O₂↑，每分解lmolFe₃O₄转移电子的物质的量为

．
②“重整系统”发生反应的化学方程式为

．

（2）二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题，起始时以0.1MPa，n（H₂）：n（CO₂）=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO₂（g）+6H₂（g）?C₂H₄（g）+4H₂O（g）△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示：
①曲线b表示的物质为

（写化学式）．
②该反应的△H

0（填：“＞”或“＜”）
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

（列举l项）．
（3）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图3所示．
①该工艺中能量转化方式主要有

（写出其中两种形式即可）．
②电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为

．

考点：氧化还原反应的计算,化学平衡的影响因素,化学平衡的计算,电解原理

专题：

分析：（1）①反应2Fe₃O₄

2300K

6FeO+O₂↑中O元素化合价由-2价升高到0价，结合元素化合价以及方程式计算；
②由示意图可知，重整系统中CO₂和FeO反应生成Fe₃O₄和C；
（2）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；可知a为CO₂的变化曲线，结合计量数关系可知b为水，c为C₂H₄的变化曲线；
（3）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．

解答： 解：（1）①反应2Fe₃O₄

2300K

6FeO+O₂↑中O元素化合价由-2价升高到0价，由方程式可知，2molFe₃O₄参加反应，生成1mol氧气，转移4mol电子，则每分解lmolFe₃O₄转移电子的物质的量为2mol，故答案为：2mol；
②由示意图可知，重整系统中CO₂和FeO反应生成Fe₃O₄和C，反应的方程式为6FeO+CO₂

700K

2Fe₃O₄+C，故答案为：6FeO+CO₂

700K

2Fe₃O₄+C；
（2）①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，
故答案为：H₂O；
②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，故答案为：＜；
③为提高CO₂的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强或提高

n(H2)

n(CO2)

比值，故答案为：增大压强或提高

n(H2)

n(CO2)

比值；
（3）①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，可知能量转化形式有光能转化为电能，电能转化为化学能，部分电能转化为热能，
故答案为：光能转化为电能，电能转化为化学能；
②电解时，二氧化碳在b极上生成乙烯，电极反应式为2CO₂+12H⁺+12e^-=C₂H₄+4H₂O，故答案为：2CO₂+12H⁺+12e^-=C₂H₄+4H₂O．

点评：本题较为综合，涉及氧化还原、化学平衡移动以及原电池反应等知识，考查了学生分析问题、解决问题的能力，题目难度中等．注意电极正负极的判断以及反应式的书写，注意燃料电池的负极上是燃料发生失电子的氧化反应．

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下列物质中属于非电解质的是（　　）

A、BaSO₄

B、SO₃

C、Cl₂

D、HCl

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N_A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

A、标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为N_A个

B、1 L 0.5 mol/L Na₂CO₃溶液中含有的CO₃^2-数目等于0.5N_A

C、14 g C_nH_2n中含有的共用电子对数为N_A

D、1molMg与足量O₂或N₂生成MgO或Mg₃N₂均失去2N_A个电子

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实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）制取SO₂并验证其性质．

（1）盛装70%H₂SO₄溶液的仪器名称为

．仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若

，则整个装置气密性良好．
（2）装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO₂生成的快慢，其中的液体最好选择

（填代号）．
a．蒸馏水 b．饱和Na₂CO₃溶液 c．饱和NaHSO₃溶液 d．饱和NaOH溶液
（3）C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性，现象为

．
（4）为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管D中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案I：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成；
方案Ⅱ：向第二份溶液中加人品红溶液，红色褪去；
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀．
上述方案合理的是方案

（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管D中发生反应的离子方程式为

．
（5）装置E的作用是

．装置F中为

溶液．

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下表是不同温度下水的离子积数据：

温度/℃	25	t₁	t₂
Kw/mol²?L^-2	1×10^-14	a	1×10^-12

试回答以下几个问题：
（1）若25＜t₁＜t₂，则a

1×10^-14（填“＜”、“＞”或“=”），由此判断的理由是：

．
（2）在t₁℃下，pH=10的NaOH溶液中，水电离产生的c（OH^-）为：

．
（3）在t₂℃下，将pH=11的苛性钠溶液V₁L与pH=1的硫酸溶液V₂L混合（设混合后溶液体积为原两溶液体积之和）所得溶液的pH=2，则V₁：V₂=

，此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是

．

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在标准状况下，有二氧化碳和氯化氢混合气体2.24L．用100mL氢氧化钠溶液恰好完全吸收生成正盐，则氢氧化钠溶液的浓度不可能是（　　）

A、1.2mol?L^-1

B、1.5mol?L^-1

C、1.8mol?L^-1

D、2.5mol?L^-1

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下列离子方程式正确的是（　　）

A、HCO₃^-水解的离子方程式：HCO₃^-+H₂O═CO₃^2-+H₃O⁺

B、硫化钠溶液显碱性：S^2-+2H₂O═H₂S+2OH^-

C、用白醋除铁锈：Fe₂O₃+6H⁺═3H₂O+2Fe³⁺

D、FeCl₃溶液显酸性：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺

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已知298K，101kPa时，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-197kJ?mol^-1．在相同温度和压强下，向密闭容器中通入2mol SO₂和1mol O₂，达到平衡时，放出热量为Q₁，向另一个体积相同的容器中通入1mol SO₂，0.5mol O₂和1mol SO₃，达到平衡时放出热量为Q₂，则下列关系正确的是（　　）

A、Q₂＜Q₁＜197 kJ?mol^-1

B、2Q₂=Q₁=197 kJ?mol^-1

C、Q₁＜Q₂＜197 kJ?mol^-1

D、2Q₂=Q₁＜197 kJ?mol^-1

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（1）1.204×10²⁴个H₂SO₄的物质的量是

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molO原子，

mole^-
（4）0.2mol Na₂CO₃含Na⁺

mol，含CO₃^2-

mol．

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