Question

（共14分）實(shí)現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO₂轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下圖1表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol^-1)的變化：

（1）關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是____________(填字母)。

A．DH＞0，DS＞0   B．DH＞0，DS＜0   C．DH＜0，DS＜0    D．DH＜0，DS＞0

（2）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，在體積為l L的密閉容器中，充入l mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，測(cè)得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如上圖2所示。

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡，CH₃OH的平均反應(yīng)速率v(CH₃OH) ＝              mol·(L·min)^-1；

H₂的轉(zhuǎn)化率w(H₂) =          

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝               

③下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是             (填字母)。

A．升高溫度                B．將CH₃OH(g)及時(shí)液化抽出

C．選擇高效催化劑          D．再充入l molCO₂和3 molH₂

（3）25℃，1.01×10⁵Pa時(shí)，16g 液態(tài)甲醇完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí)，放出363.3kJ的熱量，寫出表示CH₃OH燃燒熱的熱化學(xué)方程式：                                   

（4）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此電池的負(fù)極電極反應(yīng)式                               

 

Answer 1

【答案】

（1）C

   （2）①0.075；75%      ②   ③ BD

   （3）CH₃OH（l）+3/2 O₂(g) →  CO₂(g)+2H₂O(l)   DH=－726.6 kJ/mol

   （4）CH₃OH－６e^—＋8OH^— =CO₃^2—+ 6H₂O

【解析】