Question

【題目】CO2的利用是國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的問題。

（1）CO2的電子式是__________

（2）CO2在催化劑作用下可以直接轉(zhuǎn)化為乙二醇和甲醇，但若反應(yīng)溫度過高，乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇。

獲取乙二醇的反應(yīng)歷程可分為如下2步:

I.

II.EC加氫能生成乙二醇與甲醇。

①步驟II的熱化學(xué)方程式是__________；

②研究反應(yīng)溫度對(duì)EC加氫的影響(反應(yīng)時(shí)間均為4小時(shí))，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:

反應(yīng)溫度/℃	EC轉(zhuǎn)化率/ %	產(chǎn)率/%
		乙二醇	甲醇
160	23.8	23.2	12.9
180	62.1	60.9	31.5
200	99.9	94.7	62.3
220	99.9	92.4	46.1

由上表可知，溫度越高，EC的轉(zhuǎn)化率越高，原因是__________。溫度升高到220℃時(shí)，乙二醇的產(chǎn)率反而降低，原因是__________

（3）用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，電解CO2可制取甲醇，裝置如下圖所示，電極 a 接電源的__________極(填“正”或“負(fù)”)，生成甲醇的電極反應(yīng)式是__________

（4）CO2較穩(wěn)定、能量低。為實(shí)現(xiàn)CO2的高效使用，下列研究方向合理的是__________(填序號(hào))。

a.降低CO2參與反應(yīng)的速率和比例

b.利用電能、光能或熱能預(yù)先活化CO2分子

c.選擇高效的催化劑降低反應(yīng)條件

Answer 1

【答案】 +3H2(g)= +CH3OH(g) 溫度越高，反應(yīng)速率越快；反應(yīng)溫度過高，乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇，乙二醇的產(chǎn)率降低；負(fù) CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O bc

【解析】

（1）CO2中存在2個(gè)碳氧雙鍵；（2）①根據(jù)蓋斯定律書寫EC加氫生成乙二醇與甲醇的熱化學(xué)方程式；②溫度越高，反應(yīng)速率越快；溫度升高到220℃時(shí)，乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇；（3）a電極CO2→CH3OH發(fā)生還原反應(yīng)，a是陰極；（4）a.實(shí)現(xiàn)CO2的高效使用,應(yīng)升高CO2參與反應(yīng)的速率和比例；預(yù)先活化CO2分子，可以提高反應(yīng)速率；高效的催化劑能加快反應(yīng)速率；

（1）CO2中存在2個(gè)碳氧雙鍵，電子式是；（2）①a：；b: 。根據(jù)蓋斯定律，a-b得： +3H2(g)= +CH3OH(g) ；②溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以溫度越高，EC的轉(zhuǎn)化率越高；溫度升高到220℃時(shí)，乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇，所以溫度升高到220℃時(shí)，乙二醇的產(chǎn)率反而降低；（3）a電極CO2→CH3OH發(fā)生還原反應(yīng)，a是陰極，連接電源負(fù)極；陰極反應(yīng)式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O；（4）a.實(shí)現(xiàn)CO2的高效使用,應(yīng)升高CO2參與反應(yīng)的速率和比例，故a錯(cuò)誤；預(yù)先活化CO2分子，可以提高反應(yīng)速率，故b正確；高效的催化劑能加快反應(yīng)速率，故c正確。