Question

目前，“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注，CO₂的產(chǎn)生及有效開(kāi)發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題。試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題：

（1）已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：它所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：__ ___

（2）—定條件下，將C(s)和H₂O(g)分別加入甲、乙兩個(gè)密閉容器中，發(fā)生（1）中反應(yīng)：其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

容器	容積/L	溫度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
C(s)	H2O(g)	H2(g)
甲	2	T1	2	4	3.2	8
乙	1	T2	1	2	1,2	3

①T₁⁰C時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______

②乙容器中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí)，H₂O(g)的物質(zhì)的量濃度_______ (填選項(xiàng)字母）。

A. =0.8 mol·L^-1 B. =1.4 mol·L^-1 C. <1.4 mol·L^-1 D. >1.4 mol·L^-1

③丙容器的容積為1L，T₁℃時(shí)，按下列配比充入C(s)、H₂O(g)、CO₂(g)和H₂(g)， 達(dá)到平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同的是_______(填選項(xiàng)字母）。

A. 0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol

B. 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol

C. 1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol

D. 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol

（3）在一定條件下，科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO₂與太陽(yáng)能電池電解水產(chǎn)生的H₂合成甲醇，已知CH₃OH、H₂的燃燒熱分別為：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，寫(xiě)出工業(yè)上以CO₂、H₂合成CH₃OH的熱化學(xué)方程式： 。

（4）將燃煤廢氣中的CO₂轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為：

2CO₂(g) + 6H₂(g) CH₃OCH₃(g) + 3H₂O(g)

已知一定壓強(qiáng)下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí)，CO₂的轉(zhuǎn)化率見(jiàn)下表：

投料比[n(H2) / n(CO2)]	500 K	600 K	700 K	800 K
1.5	45%	33%	20%	12%
2.0	60%	43%	28%	15%
3.0	83%	62%	37%	22%

①該反應(yīng)的焓變△H 0，熵變△S___0（填＞、＜或＝）。

②用甲醚作為燃料電池原料，在堿性介質(zhì)中該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 。若以1.12 L·min^-1（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向該電池中通入甲醚（沸點(diǎn)為-24.9 ℃），用該電池電解500 mL 2 mol·L^-1 CuSO₄溶液，通電0.50 min后，理論上可析出金屬銅 g。

Answer 1

（1）C(s)+2H₂O(g) CO₂(g)+ 2H₂ (g) (2分)

（2）①12.8 （1分，不寫(xiě)單位不扣分，寫(xiě)錯(cuò)單位不得分）   ②C （2分） ③   AD（2分）（3）CO₂(g)＋3H₂(g)=CH₃OH(l)＋H₂O(l)   △H＝－131.9kJ/mol（2分）

（4）①＜（1分），＜（1分）

②CH₃OCH₃ －12e^－ ＋16OH^－＝2CO₃^2－ ＋11H₂O(2分)   9.6(2分)