Question

聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)2009年12月7日在丹麥?zhǔn)锥几绫竟�根拉開(kāi)帷幕，降低大氣中CO₂的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO₂，引起了各國(guó)的普遍重視。
工業(yè)上有一種方法是用CO₂來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇，298.15K時(shí)，CO₂、H₂、與CH₃OH、H₂O的平均能量與合成甲醇反應(yīng)的活化能的曲線圖如圖1所示，據(jù)圖回答問(wèn)題：

   圖1                                        圖2

（1）寫(xiě)出合成甲醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                         ；
            

（2）在圖中曲線     （填“a”或“b”）表示加入催化劑的能量變化曲線。

（3）在體積為l L的密閉容器中，充入lmolCO₂和3molH₂，測(cè)得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示．

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)。

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_________________，升高溫度，K值      （填“增大”、“減小”或“不變”）。

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 CO₂和3mol H₂

（4）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(yáng)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(jì)反應(yīng)2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）來(lái)消除CO的污染。請(qǐng)你判斷是否可行并說(shuō)出理由：__________________________                             。

Answer 1

（1）CO₂(g)+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g） △H=-（n-m）kJ/mol（2分）

（2）b（1分）

（3）①0.225（2分）   ②5.33（2分），減小（1分）    ③CD（2分）

（4）2CO₂+4e^-+2H₂O=2CO+4OH^-（2分）

     不可行，△G=△H-T△S﹥0不自發(fā)（2分）