Question

（共14分）實現 “節能減排” 和“低碳經濟”的一項重要課題就是如何將CO₂轉化為可利用的資源。目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。一定條件下發生反應：

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

（1）關于該反應的下列說法中，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）為探究反應原理，現進行如下實驗，在體積為l L的密閉容器中，充入l mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如上圖2所示。

①從反應開始到平衡，CH₃OH的平均反應速率v(CH₃OH) ＝              mol·(L·min)^-1；

H₂的轉化率w(H₂) =          

②該反應的平衡常數表達式K＝               

③下列措施中能使化學平衡向正反應方向移動的是             (填字母)。

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

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

（3）25℃，1.01×10⁵Pa時，16g 液態甲醇完全燃燒，當恢復到原狀態時，放出363.3kJ的熱量，寫出表示CH₃OH燃燒熱的熱化學方程式：                                   

（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，此電池的負極電極反應式                               

 

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】