3.二氧化碳是引起“溫室效應(yīng)”的主要物質(zhì),節(jié)能減排,高效利用能源,能夠減少二氧化碳的排放.
(1)有一種用CO
2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:
已知:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-a kJ•mol
-1;
CH
3OH(g)=CH
3OH(l)△H=-b kJ•mol
-1;
2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(g)△H=-c kJ•mol
-1;
H
2O(g)=H
2O(l)△H=-d kJ•mol
-1,
則表示CH
3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH
3OH(l)+$\frac{3}{2}$O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l),△H=-($\frac{3}{2}$c+2d-a-b)kJ•mol
-1(2)在一定溫度下的2L固定容積的密閉容器中,通入2molCO
2和3mol H
2,發(fā)生的反應(yīng)為:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g),△H=-a kJ•mol
-1(a>0),測得CO
2(g)和CH
3OH(g)的濃度隨時間變化如圖1所示.
①能說明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是AB.(選填編號)
A.CO
2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間的變化而變化
C.單位時間內(nèi)每消耗1.2mol H
2,同時生成0.4molH
2O
D.該體系中H
2O與CH
3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1,且保持不變
②計算該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.20.(保留兩位有效數(shù)字).若改變條件C(填選項),可使K=1.
A.增大壓強 B.增大反應(yīng)物濃度 C.降低溫度 D.升高溫度 E.加入催化劑
(3)某甲醇燃料電池原理如圖2所示.
①M區(qū)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為CH
3OH-6e
-+H
2O=CO
2+6H
+.
②用上述電池做電源,用圖3裝置電解飽和食鹽水(電極均為惰性電極),則該電解的總反應(yīng)離子方程式為:2Cl
-+2H
2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H
2↑+Cl
2↑+2OH
-.假設(shè)溶液體積為300mL,當(dāng)溶液的pH值變?yōu)?3時(在常溫下測定),理論上消耗甲醇的質(zhì)量為0.16g(忽略溶液體積變化).