Question

聯(lián)合國氣候變化大會2009年12月7日在丹麥首都哥本哈根拉開帷幕，降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視。
工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇，298.15K時，CO₂、H₂、與CH₃OH、H₂O的平均能量與合成甲醇反應的活化能的曲線圖如圖1所示，據(jù)圖回答問題：

   圖1                                        圖2

（1）寫出合成甲醇反應的熱化學方程式                                         ；
            

（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，測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如圖2所示．

①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)。

②該反應的平衡常數(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。某種電化學裝置可實現(xiàn)如下轉化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料。已知該反應的陽極反應為：4OH^――4e^―＝O₂↑＋2H₂O，則陰極反應式為：_______________________________ 。

有人提出，可以設計反應2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）來消除CO的污染。請你判斷是否可行并說出理由：__________________________                             。

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�。�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）