10.
“温室效应”是全球关注的环境问题之一。\(\rm{CO_{2}}\)是目前大气中含量最高的一种温室气体,\(\rm{CO_{2}}\)的综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。
\(\rm{(1)}\)研究表明\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)在催化剂存在下可发生反应生成\(\rm{CH_{3}OH}\)。己知部分反应的热化学方程式如下:
\(\rm{CH_{3}OH(g)+\dfrac{3}{2}O_{2}(g)=CO_{2}(g)+2H_{2}O(1)}\) \(\rm{\triangle H_{1}=akJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{H_{2}(g)+\dfrac{1}{2}O_{2}(g) = H_{2}O(1)}\) \(\rm{\triangle H_{2}=bkJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{H_{2}O(g) = H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H_{3}=ckJ⋅mol^{-1}}\)
则\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g) \overset{}{} \overset{}{⇌} CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H=}\)__________\(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{(2)CO_{2}}\)催化加氢也能合成低碳烯烃:\(\rm{2CO_{2}(g)+6H_{2}(g) \overset{}{} \overset{}{⇌} C_{2}H_{4}(g)+4 H_{2}O (g)}\),不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图\(\rm{1}\)所示,曲线\(\rm{b}\)表示的物质为_______________\(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)在催化剂\(\rm{Cu/ZnO}\)作用下可发生两个平行反应,分别生成\(\rm{CH_{3}OH}\)和\(\rm{CO}\)。
反应\(\rm{A}\):\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g) \overset{}{} \overset{}{⇌} CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)
反应\(\rm{B}\):\(\rm{CO_{2}(g)+ H_{2}(g) \overset{}{} \overset{}{⇌} CO(g)+H_{2}O(g)}\)
控制\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)初始投料比为\(\rm{1∶3}\)时,温度对\(\rm{CO_{2}}\)平衡转化率及甲醇和\(\rm{CO}\)产率的影响如上图\(\rm{2}\)所示。
\(\rm{①}\)由图\(\rm{2}\)可知温度升高\(\rm{CO}\)的产率上升,其主要原因可能是__________________。
\(\rm{②}\)由图\(\rm{2}\)可知获取\(\rm{CH_{3}OH}\)最适宜的温度是________________,下列措施有利于提高\(\rm{CO_{2}}\)转化为\(\rm{CH_{3}OH}\)的平衡转化率的措施有_________________
A.使用催化剂 \(\rm{B.}\)增大体系压强
C.增大\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的初始投料比 \(\rm{D.}\)投料比不变和容器体积不变,增加反应物的浓度
\(\rm{(4)}\)在催化剂表面通过施加电压可将溶解在水中的二氧化碳直接转化为乙醇,则生成乙醇的电极反应式为_________________________________。
\(\rm{(5)}\)由\(\rm{CO_{2}}\)制取\(\rm{C}\)的太阳能工艺如图所示。“热分解系统”发生的反应为:\(\rm{2Fe_{3}O_{4} \overset{2300K}{=} 6FeO+O_{2}↑}\) ,每分解\(\rm{1mol Fe_{3}O_{4}}\)转移电子的物质的量为_____________;“重整系统”发生反应的化学方程式为