Question

（10分）

隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了各國的普遍重視。

⑴目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。為探究反應原理，現進行如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) ，△H＝－49.0kJ/mol

測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)＝___     __mol/(L?min)。

②該反應的平衡常數表達式為____   _。

③下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是____          ____。

A．升高溫度         

B．充入He(g)，使體系壓強增大

C．將H₂O(g)從體系中分離           

D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

⑵在載人航天器的生態系統中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。某種電化學裝置可實現如下轉化：2CO₂＝2 CO＋O₂，CO可用作燃料。

已知該反應的陽極反應為：4OH4e＝O₂↑＋2H₂O

則陰極反應式為：______________________  ___              ______。

有人提出，可以設計反應2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）來消除CO的污染。請你判斷是否可行并說出理由：_____         ，  ___________    __________  ________。

Answer 1

 ⑴ ① 0.225  ②  ③C、D  

 ⑵ 2CO₂＋4e＋2H₂O＝2 CO＋4OH    

不可行，該反應是一個焓增、熵減的反應，任何情況下不能自發進行.