Question

【题目】（1）CO2经过催化氢化合成低碳烯烃．其合成乙烯的反应为2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H，已知几种化学键键能如下表所示：（CO2的结构式：O=C=O）

物质	H-H	C=O	C=C	C-H	H-O
能量/kJmol-1	436	745	615	413	463

则△H=_____________________。

（2）工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如下图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为2:1。

①气体甲的化学式____________ 。

②a极与电源的____________ (填“正极”或“负极”)相连,该电极反应式为_______________。

③离子交换膜d为________(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。

④产物丙为_________ 溶液。

Answer 1

【答案】－375kJ·mol-1 H2　 负极 2H2O +2e- = H2↑ + 2OH- 阴离子 NaOH

【解析】

（1）△H=断键吸收的能量-成键释放的能量

（2）电解硫酸钠溶液的实质为电解水，在阴阳两极分别产生H2和O2，其体积比为2:1，电解过程中，气体甲与气体乙的体积比约为2:1，故甲气体为氢气，乙气体为氧气，a为阴极，b为阳极，即可判断出相应答案。

（1）2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H=745kJ/mol×4+436kJ/mol×6-615kJ/mol-413kJ/mol×4-463kJ/mol×8=－375kJ·mol-1

（2）①该电解实质为电解水，阳极为2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，因为气体甲与气体乙的体积比约为2:1，所以甲气体为氢气，a为阴极，乙气体为氧气，b为阳极；

②a为阴极，与电源的负极相连；该电极反应式为2H2O +2e- = H2↑+ 2OH- ；

③b为阳极，OH-放电，产生硫酸溶液，所以SO42-向b极移动，离子交换膜d为阴离子交换膜；

④a为阴极，4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，故丙为烧碱溶液；