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16．（14分）利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：

Ⅰ.半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物

（1）图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为。

（2）若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为，另一产物为。若将该催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为O2，写出生成另一产物的离子反应式。

Ⅱ.用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应）

（3）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为 a mol·L−1和3 a mol·L−1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为。

（4）恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。

①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为。

②P点甲醇产率高于T点的原因为。

③根据图2，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为°C。

Ⅲ.调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放

（5）的空间构型为。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=12时，。

正确答案
（1）光能转化为化学能 （2）H2 （3） （4）①该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动（或平衡常数减小） ②分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反应正向进行，甲醇产率升高 ③210 （5）平面（正）三角形

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