Question

2009年12月7日～18日在丹麥首都哥本哈根召開了世界氣候大會，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，即2012年至2020年的全球減排協(xié)議，大會倡導(dǎo)“節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟”，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。過渡排放CO₂會造成“溫室效應(yīng)”，科學(xué)家正在研究如何將CO₂轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，下圖表示該反應(yīng)過程中能量(單位為kJ·mol^-1)的變化：

（1）關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中，正確的是____________(填字母)。

A．△H＞0，△S＞0                         B．△H＞0，△S＜0

C．△H＜0，△S＜0                         D．△H＜0，△S＞0

（2）為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為l L的密閉容器中，充入l mol CO₂和3 mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)，經(jīng)測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

從反應(yīng)開始到平衡，CO₂的平均反應(yīng)速率v(CO₂) ＝                          。

② 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K＝                 。

③ 下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動的是                  (填字母)。

A．升高溫度

B．將CH₃OH(g)及時液化抽出

C．選擇高效催化劑

D．再充入l molCO₂和3 molH₂

（3）25℃，1.01×10⁵Pa時，16g 液態(tài)甲醇完全燃燒，當恢復(fù)到原狀態(tài)時，放出369.2kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________________________________。

（4）選用合適的合金為電極，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，此電池的負極應(yīng)加入或通入的物質(zhì)有__________            _____；其正極的電極反應(yīng)式是：_____________________________________。

Answer 1

(1) C（2分）

(2) ① 0.075 mol·L^-1·min^-1 （2分，單位錯漏扣1分）

② （2分）

③ BD（2分，只有填寫B(tài)D才可得分，其他填法均不能得分）

（3）CH₃OH（l）+O₂ ＝CO₂(g)+2H₂O(l)  △H＝－725.8 kJ·mol^-1 （3分，單位錯漏扣1分）

（4）甲醇、氫氧化鈉、水（漏寫一個扣1分，漏寫兩個或錯寫均不得分）；O₂＋2H₂O＋4e^-＝4OH^??（各2分）