**承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。減少CO2排放是一項重要課題...

問題詳情：

**承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。減少CO2排放是一項重要課題。

(1)以CO2為原料抽取碳(C)的太陽能工藝如圖所示。

①過程1中每生成1 mol FeO轉移電子數為________。

②過程2中發生反應的化學方程式為_____________________________。

(2)碳*二*酯(CH3OCOOCH3，簡稱DMC)是一種應用前景廣泛的新材料，用*醇、CO、CO2在常壓、70～120 ℃和催化劑條件下合成DMC。

已知：①CO的燃燒熱為ΔH1＝－283.0 kJ·mol－1

②H2O(l)===H2O(g)　ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1

③2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)　ΔH3＝－15.5 kJ·mol－1

則2CH3OH(g)＋CO(g)＋O2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(l)　ΔH＝________。

(3)在密閉容器中按n(CH3OH)∶n(CO2)＝2∶1投料直接合成DMC，一定條件下，平衡時CO2的轉化率如圖所示，則：

①v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的順序為__________；

②K(A)、K(B)、K(C)由大到小的順序為__________；

③下列能說明在此條件下反應達到平衡狀態的是________。

A．2v正(CH3OH)＝v逆(CO2)

B．CH3OH與CO2的物質的量之比保持不變

C．恆容條件，容器內氣體的密度保持不變

D．各組分的物質的量分數保持不變

(4)CO2經催化加*可以生成低碳烴，主要有以下兩個競爭反應：

反應Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)

反應Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)

為分析催化劑對反應的選擇*，在1 L密閉容器中充入1 mol CO2和2 mol H2，測得有關物質的物質的量隨溫度變化如圖所示。

①該催化劑在較低溫度時主要選擇________(填“反應Ⅰ”或“反應Ⅱ”)。

②用惰*電極電解強**的二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如圖所示。b電極上的電極反應式為________________________________。

【回答】

*　(1)①NA　②6FeO＋CO2C＋2Fe3O4

(2)－342.5 kJ·mol－1

(3)①v(C)＞v(B)＞v(A)　②K(A)＝K(B)＞K(C)　③D　

(4)①反應Ⅰ　②2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O

解析　(1)①反應2Fe3O46FeO＋O2↑中O元素化合價由－2價升高到0價，由方程式可知，2 mol Fe3O4參加反應，生成1 mol氧氣，轉移4 mol電子，則每生成1 mol FeO轉移電子數為NA。

②由示意圖可知，過程2中CO2和FeO反應生成Fe3O4和C，反應的方程式為6FeO＋CO22Fe3O4＋C。

(2)根據CO的燃燒熱有①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－283.0 kJ·mol－1，②H2O(l)===H2O(g)　ΔH2＝＋44.0 kJ·mol－1，③2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)　ΔH3＝－15.5 kJ·mol－1，根據蓋斯定律，所要求的方程式為上述三個方程式①＋③－②即可得到，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＋ΔH3＝－342.5 kJ·mol－1。

(3)①根據影象可知，溫度越高速率越快，C點對應溫度最高，所以v(C)最快；通過反應2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)可知，該反應是一個體積減小的可逆反應，在同一溫度下，反應由A→B，二氧化碳的轉化率增大，增大壓強，平衡右移，因此p1<p2，B點對應的壓強大，反應速率比A點快，因此v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的順序為v(C)＞v(B)＞v(A)。

②K只是溫度的函式，C點對應溫度最高，A、B兩點對應溫度相同，且低於C點；該反應為放熱反應，溫度升高，K減小；所以K(A)、K(B)、K(C)由大到小的順序為K(A)＝K(B)＞K(C)。

③*醇與二氧化碳反應如下：2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)；根據速率之比等於係數之比規律，因此滿足v正(CH3OH)＝2v逆(CO2)，反應才能達到平衡狀態，A錯誤；CH3OH與CO2均為反應物，二者反應均按係數比進行，因此CH3OH與CO2的物質的量之比保持不變不能確定反應達到平衡狀態，B錯誤；反應前後氣體的總質量不變，容器的體積不變，混合氣體的密度恆為定值，不能判斷反應達到平衡狀態，C錯誤；各組分的物質的量分數保持不變，反應達到平衡狀態，D正確。

(4)①從影象可知，該催化劑在較低溫度時，**含量高，因此選擇反應Ⅰ。

②根據圖示可知，b為電解池的*極，發生還原反應，二氧化碳被還原為乙烯，b電極上的電極反應式為：2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題