Question

【題目】為了實(shí)現(xiàn)“將全球溫度上升幅度控制在以?xún)?nèi)”的目標(biāo)，科學(xué)家正在研究溫室氣體的轉(zhuǎn)化和利用。

海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”。在海洋中，可通過(guò)如圖所示的途徑來(lái)固碳。發(fā)生光合作用時(shí)，與反應(yīng)生成和的化學(xué)方程式為________。

在一定溫度和催化劑作用下，與可直接轉(zhuǎn)化成乙酸，這是實(shí)現(xiàn)“減排”的一種研究方向。

在不同溫度下，催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如下圖所示，則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在________左右。

該反應(yīng)催化劑的有效成分為偏鋁酸亞銅，難溶物。將溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，其離子方程式為________。

有科學(xué)家提出可利用來(lái)吸收，已知：

則________。

往2L恒容密閉容器中充入和，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：。在不同催化劑作用下，相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如下圖所示圖中c點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為，即轉(zhuǎn)化了。

催化劑效果最佳的是________填“催化劑Ⅰ”“催化劑Ⅱ”或“催化劑Ⅲ”。

點(diǎn)正________填“”“”或“”逆。

若此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)到平衡狀態(tài)，a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是________。

點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)________。

直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達(dá)到低碳排放的目的。下圖是通過(guò)人工光合作用，以和為原料制備HCOOH和的原理示意圖。電極b表面的電極反應(yīng)式為________。

Answer 1

【答案】xH2O+xCO2(CH2O)x+xO2 催化劑Ⅰ 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng) 或

【解析】

（1）CO2與H2O反應(yīng)生成（CH2O）x和O2，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；

（2）①根據(jù)乙酸反應(yīng)速率最大、催化活性最高選擇；

②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成兩種鹽并放出NO氣體，生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅，反應(yīng)還有水生成，配平書(shū)寫(xiě)離子方程式；

（3）①C（s）+2H2O（g）CO2（g）+2H2（g）△H=+113.4KJmol-1

②3FeO（s）+H2O（g）Fe3O4（s）+H2（g）△H=+18.7KJmol-1

蓋斯定律計(jì)算②×2-①得到6FeO（s）+CO2（g）2Fe3O4（s）+C（s）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；

（4）①使用不同的催化劑，催化效果不一定，CO的轉(zhuǎn)化率不一樣，根據(jù)圖象分析；

②溫度升高，仍能繼續(xù)反應(yīng)，說(shuō)明該溫度時(shí)反應(yīng)尚未達(dá)到化學(xué)平衡，反應(yīng)仍能向右進(jìn)行；

③若此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài)，a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高，根據(jù)圖象，溫度升高，從a到c過(guò)程中CO2轉(zhuǎn)化率降低，溫度升高，說(shuō)明溫度升高不利于反應(yīng)正向進(jìn)行；

④c點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為66.67%，即轉(zhuǎn)化了，起始時(shí)往2L恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2，根據(jù)方程式計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)K；

(5)由圖可知，左室投入水，生成氧氣與氫離子，催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，右室通入二氧化碳，酸性條件下生成HCOOH，原電池工作時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極．

發(fā)生光合作用時(shí)，與在葉綠素和酶的作用下反應(yīng)生成和，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故答案為：；

由圖可以看出時(shí)，乙酸的生成速率最大，催化劑的催化效率最高，則該反應(yīng)的最佳溫度應(yīng)控制在左右，故答案為：；

將溶解在稀硝酸中生成的鹽為硝酸鋁、硝酸銅，反應(yīng)還有水生成，其離子方程式為，故答案為：；

，，則由可得反應(yīng)

，，故答案為：；

由圖可以看出，溫度相同時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)使用催化劑Ⅰ的轉(zhuǎn)化率最大，催化劑效果最佳的是催化劑Ⅰ，故答案為：催化劑Ⅰ；

由圖可以看出，反應(yīng)從正反應(yīng)開(kāi)始，b點(diǎn)還未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，正逆，故答案為：；

若此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)到平衡狀態(tài)，a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高，是因?yàn)樵摲磻?yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，故答案為：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)；

點(diǎn)時(shí)，

起始： 0 0

轉(zhuǎn)化：

平衡：

c點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)，故答案為：或；

該裝置中，根據(jù)流向知，a是負(fù)極，b是正極，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為；

故答案為：。