Question

（14分）碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。

（1）用CO₂ 和H₂ 合成CH₃OH具有重要意义，既可以解决环境问题，还可解决能源危机。已知： + =  + 2 △H = －725.5 kJ·mol^－1

      2H₂ (g)+O₂(g) = 2H₂O(l)  △H = －565.6 kJ·mol^－1 ，

请写出工业上用CO₂ 和H₂ 合成CH₃OH(l)的热化学方程式：                  ；

（2）一种新型燃料电池，一极通入空气，一极通入CH₃OH(g)，电解质是掺杂氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在熔融状态下能传导O^2－。则在该熔融电解质中，O^2－向   （ 填“正”或“负”)极移动，电池负极电极反应为：             　　　      ；

（3）如图是一个电化学装置示意图。用CH₃OH－空气燃料电池做此装置的电源。如果A是铂电极，B是石墨电极，C是 CuSO₄ 溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入8 g CuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度和pH．则电解过程中收集到标准状况下的气体体积为        ；

   （4）常温下0.01 mol·L^－1 的氨水中 = 1×10^{－ 6} ，则该溶液的pH为____，溶液中的溶质电离出的阳离子浓度约为     ；将 pH = 4的盐酸溶液V₁ L与 0.01 mol·L^－1 氨水V₂ L混合，若混合溶液pH = 7，则V₁ 和V₂ 的关系为：V₁        V₂ （填“>”、“<”或“=”）。

Answer

（1）CO2(g) + 3H2(g)＝CH3OH(l) + H2O(l)  △H＝－122.9 kJ·mol－1（2分）

（2）负（2分），CH3OH－6e－+3O2－ ＝CO2 + 2H2O（2分）

（3）1.12 L（2分）

（4）10，10－4 mol·L－1 ； >   （每空2分）

【解析】略