18.電化學還原CO
2將其轉化為其它化學產品,是一種綜合利用CO
2的好方法。
已知:選擇性(S)和法拉第效率(FE)的定義:
S(B)=
×100%
FE(B)=
×100%
(1)堿性電化學還原CO
2前,先在中性電解液中通電一段時間,pH及電流穩(wěn)定后,再通CO
2。在陰極區(qū)若CO
2每得到1mol電子,同時H
2O也會得到等物質的量的電子,且陰極區(qū)電解液的pH幾乎保持不變(忽略溶液體積變化)。
①補全陰極產生CH
4的電極反應:
CO
2+
+
═
CH
4+
。
②陰極附近因為發(fā)生反應
(用離子方程式表示),生成的
難以放電,降低了S(CH
4)。結合上述信息,S(CH
4)的理論最大值為
。
③結合化學用語分析陽極區(qū)產生CO
2的原因是
。
(2)控制pH=1、電解液中存在KCl時,電化學還原CO
2過程中CH
4(其他含碳產物未標出)和H
2的法拉第效率變化如圖3所示。
①結合圖3的變化規(guī)律,推測KCl可能的作用是
。
②c(KCl)=3mol?L
-1時,11.2L(已折合為標準狀況,下同)的CO
2被完全吸收并還原為CH
4和C
2H
4,分離H
2后,將CH
4和C
2H
4混合氣體通入如圖4所示裝置(反應完全),出口處收集到氣體6.72L,則FE(C
2H
4)為
。