Question

研究和深度開發(fā)CO、CO₂的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。

（1）CO可用于煉鐵，已知：Fe₂O₃(s) + 3C(s)＝2Fe(s) + 3CO(g)  ΔH ₁＝+489.0 kJ·mol^－1，C(s) +CO₂(g)＝2CO(g)   ΔH ₂ ＝+172.5 kJ·mol^－1

則CO還原Fe₂O₃(s)的熱化學(xué)方程式為                 ▲                  。

（2）分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計成燃料電池（以KOH溶液為電解液）。

n(CH3OH)/mol

寫出該電池的負極反應(yīng)式：         ▲           。

（3）CO₂和H₂充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度

下發(fā)生反應(yīng)：

CO₂(g) +3H₂(g)CH₃OH(g) +H₂O(g)

t/min

測得CH₃OH的物質(zhì)的量隨時間的變化見圖10。                          

圖10

①曲線I、Ⅱ?qū)��?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K_Ⅰ  ▲   K_Ⅱ

（填“＞”或“＝”或“＜”）。

②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時間后達到平衡。

容  器	甲	乙
反應(yīng)物投入量	1molCO2、3molH2	a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，則c的取值范圍為    ▲    。

（4）利用光能和光催化劑，可將CO₂和H₂O(g)轉(zhuǎn)化為CH₄和O₂。紫外光照射時，在不同催化劑（I、II、III）作用下，CH₄產(chǎn)量隨光照時間的變化見圖11。在0～15小時內(nèi)，CH₄的平均生成速率I、II和III從大到小的順序為    ▲     （填序號）。

	光照時間/h                                   反應(yīng)溫度/℃ 圖11                                        圖12

（5）以TiO₂／Cu₂Al₂O₄為催化劑，可以將CO₂和CH₄直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系見圖12。

①乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是     ▲       。

②Cu₂Al₂O₄可溶于稀硝酸，寫出有關(guān)的離子方程式：          ▲           。

Answer 1

（1）Fe₂O₃(s)+ 3CO(g)＝2Fe(s)+ 3CO₂(g)（2分） △H ＝－28.5 kJ·mol^－1（1分）

（2）CO + 4OH^－― 2e^－＝ CO₃^2－+ 2H₂O（2分）

（3）①＞（2分）    ②0.4＜c≤1（2分）

（4）II＞III＞I（2分）

（5）①300℃～400℃（2分）

②3Cu₂Al₂O₄+32H⁺+2NO₃^－＝ 6Cu²⁺+ 6Al³⁺+2NO↑+16 H₂O（2分）