(14分)Ⅰ.2011年11月28日至12月9日,聯(lián)合國氣候變化框架公約第17次締約方會議在南非德班召開,隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO
2的含量及有效地開發(fā)利用CO
2,引起了各國的普遍重視。
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO
2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應原理,進行如下實驗,在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO
2和3.25 mol H
2,在一定條件下發(fā)生反應,測定CO
2、CH
3OH(g)和H
2O (g)的濃度隨時間變化如圖所示:
①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學反應方程式
。
②從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v (H
2)=
。
③該條件下CO
2的轉(zhuǎn)化率為
。當溫度降低時CO
2的轉(zhuǎn)化率變大,則該反應
0(填“>”“<”或“=”)。
④下列措施中能使n(CH
3OH)/n(CO
2)增大的是
。
A.升高溫度 | B.充入氮氣 | C.將水蒸氣從體系中分離 | D.用更有效的催化劑 |
(2)選用合適的合金作為電極,以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料,可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池,此燃料電池負極的電極方程式為
。
Ⅱ.研究NO
2 、SO
2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。其中氮元素有著多變價態(tài)和種類多的化合物,它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著重要的作用。完成下列問題:
(1)已知:2SO
2(g) + O
2(g)
2SO
3(g) ΔH=" —196.6" kJ·mol
―12NO(g) + O
2(g)
2NO
2(g) ΔH= —113.0 kJ·mol
―1則反應NO
2(g) + SO
2(g)
SO
3(g) + NO(g) 的ΔH=
。
(2)一定條件下,將NO
2與SO
2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應,
①下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是
(填序號) 。
a.體系壓強保持不變 b.混合氣體顏色保持不變
c.SO
3和NO的體積比保持不變 d.相同時間內(nèi),每消耗1 molNO
2的同時消耗1 mol SO
3②當測得上述反應平衡時NO
2與SO
2體積比為1: 6,則平衡常數(shù)K=
。