Question

(11分) （1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)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(fā)生反應(yīng)：

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(yīng)開始到平衡，平均反應(yīng)速率v(CO₂)＝             mol/(L·min)。

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)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(qiáng)增大

C．將H₂O(g)從體系中分離            D．再充入1mol H₂

（2）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離去除CO₂，還要求提供充足的O₂。某種電化學(xué)裝置可實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料。

已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為：4OH^――4e^―＝O₂↑＋2H₂O

則陰極反應(yīng)式為：                                              。

有人提出，可以設(shè)計反應(yīng)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

（1）① 0.075  ②    ③C、D  (各 2分）

（2）2CO₂＋4e^―＋2H₂O＝2 CO＋4OH^―（2分）

不可行，（1分）該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng)，任何情況下不能自發(fā)進(jìn)行.（或用公式表示也可）（ 2分）

解析: