Question

(11分) （1）目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。為探究反應原理，現進行如下實驗，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定條件下發生反應：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) ，△H＝－49.0kJ/mol；測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①從反應開始到平衡，平均反應速率v(CO₂)＝              mol/(L·min)。

②該反應的平衡常數表達式為________________________________________。

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 H₂

（2）在載人航天器的生態系統中，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

【答案】

（1）① 0.075  ②    ③C、D  (各 2分）

（2）2CO₂＋4e^―＋2H₂O＝2 CO＋4OH^― （2分）

不可行，（1分）該反應是一個焓增、熵減的反應，任何情況下不能自發進行.（或用公式表示也可）（ 2分）

【解析】