2010年上海世博會的三大主題是“低碳、和諧、可持續(xù)發(fā)展”,意在倡導(dǎo)人們合理、科學(xué)地利用能源,提高能源的利用率.由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO
2含量并加以開發(fā)利用,引起了全社會的普遍關(guān)注.
(1)科學(xué)家們提出利用工業(yè)廢氣中的CO
2可制取甲醇.已知在常溫常壓下,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①CO(g)+2H
2(g)═CH
3OH(g)△H
1=-90kJ?mol
-1;②CO(g)+H
2O(g)═CO
2(g)+H
2(g)△H
2=-41kJ?mol
-1,寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:______.
(2)在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO
2和2.5molH
2在圖1示條件下測得CO
2和CH
3OH(g)的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示.
①從反應(yīng)開始到平衡,平均反應(yīng)速率v(H
2)=______;
②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______;
③下列對二氧化碳、氫氣制備甲醇的有關(guān)敘述正確的是______(填字母).
A.升高溫度正反應(yīng)速率減慢,逆反應(yīng)速率加快
B.當3v
正(H
2)=v
逆(CO
2)時,該反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)
C.將H
2O(g)從體系中分離出來,可提高CO
2和H
2的轉(zhuǎn)化率
D.再充入1molCO
2和3molH
2,可使n(CH
3OH)/n(CO
2)增大
(3)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計如圖2所示的燃料電池裝置.
①該電池工作時,OH
-向______極移動(填“正”或“負”),該電池正極的電極反應(yīng)式為:______.
②以該燃料電池作為電源,電解精煉銅.若粗銅中含鋅、銀、金等雜質(zhì),則通電一段時間后,陽極減少的質(zhì)量將(填“大于”、“等于”或“小于”)______陰極增加的質(zhì)量.當陰極質(zhì)量增加64g時,該燃料電池理論上需消耗O
2的體積為______L(標準狀況下).