Question

（14分）实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO₂转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：
CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g），下图1表示该反应过程中能量（单位为kJ·mol^－1）的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。
A．△H＞0，△S＞0                 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0                 D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO₂和  4molH₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）＋3H₂（g）CH₃OH（g）＋H₂O（g），测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡，CH₃OH的平均反应速率v（CH₃OH）＝___________；H₂的转化率w（H₂）＝_________________。
②该反应的平衡常数表达式K＝____________。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是___________（填字母）。
A．升高温度                        B．将CH₃OH（g）及时液化抽出
C．选择高效催化剂                 D．再充入1molCO₂和4 molH₂
（3）25℃，1．01×10 ⁵Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363．3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：__________________________。
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入和通入的物质有_____________；其正极的电极反应式是：_____________________。

Answer 1

(1) C（2分）
(2) ① 0.075 mol·L^-1·min^-1（1分）     56.25%(1分)
② （2分）
③ BD（2分，少选、多选或错选均不能得分）
（3）CH₃OH（l）+3/2O₂ ＝CO₂(g)+2H₂O(l) △H＝－726.6kJ·mol^-1（2分，单位错漏扣1分）
（4）甲醇、氢氧化钠、水（2分，漏写一个扣1分，漏写两个或错写均不得分）；
O₂＋2H₂O＋4e^-＝4OH^?（2分）

解析