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�根拉開帷幕，降低大氣中CO2的含量及有效地開發(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：

（1）寫出合成甲醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                         ；
                圖1                                        圖2

（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__________________，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）