(2013?樂山一模)實現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”的一項重要課題就是如何將CO
2轉(zhuǎn)化為可利用的資源.目前工業(yè)上有一種方法是用CO
2來生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g),如圖1表示該反應(yīng)過程中能量(單位為kJ?mol
-1)的變化:
(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是
C
C
(填字母).
A.△H>0,△S>0; B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0; D.△H<0,△S>0
(2)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實驗,在體積為l L的密閉容器中,充入l mol CO
2和4mol H
2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g),測得CO
2和CH
3OH(g)的濃度隨時間變化如圖2所示.
①從反應(yīng)開始到平衡,CO
2的平均反應(yīng)速率v(CO
2)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
;H
2的轉(zhuǎn)化率w(H
2)=
56.25%
56.25%
.
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
C(CH3OH)?C(H2O) |
C(CO2)?C3(H2) |
C(CH3OH)?C(H2O) |
C(CO2)?C3(H2) |
.
③下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動的是
BD
BD
(填字母).
A.升高溫度
B.將CH
3OH(g)及時液化抽出
C.選擇高效催化劑
D.再充入1molCO
2和4molH
2(3)25℃,1.01×10
5Pa時,16g 液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時,放出363.3kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
CH
3OH(l)+
O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-726.6kJ?mol
-1CH
3OH(l)+
O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-726.6kJ?mol
-1.
(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)極應(yīng)加入或通入的物質(zhì)有
甲醇、氫氧化鈉、水
甲醇、氫氧化鈉、水
_;其負(fù)極的電極反應(yīng)式是:
2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
.