Question

（14分）实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol^-1)的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。

A．△H＞0，△S＞0           B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0           D．△H＜0，△S＞0

（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO₂和4mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。

①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v(CH₃OH) ＝                    ；H₂的转化率w(H₂) =           。

  ②该反应的平衡常数表达式K＝                 。

 ③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是                  (填字母)。

A．升高温度

B．将CH₃OH(g)及时液化抽出

C．选择高效催化剂

D．再充入l molCO₂和4 molH₂

（3）25℃，1.01×10⁵Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：_____________。

（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有__________   _；其正极的电极反应式是：______________。

Answer

（14分）

(1) C（2分）

(2) ① 0.075 mol·L-1·min-1 （1分）     56.25%(1分)

②         （2分）

③ BD（2分，少选、多选或错选均不能得分）

（3）CH3OH（l）+3/2O2 ＝CO2(g)+2H2O(l)  △H＝－726.6kJ·mol-1 （2分，单位错漏扣1分）

（4）甲醇、氢氧化钠、水（2分，漏写一个扣1分，漏写两个或错写均不得分）；

O2＋2H2O＋4e-＝4OH‑（2分）

【解析】略