Question

(11分) （1）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：

CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g) ，△H＝－49.0kJ/mol；测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，平均反应速率v(CO₂)＝              mol/(L·min)。

②该反应的平衡常数表达式为________________________________________。

③下列措施中能使n(CH₃OH)／n(CO₂)增大的是　　　　　　　　　　　。

A．升高温度                        B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H₂O(g)从体系中分离            D．再充入1mol H₂

（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料。

已知该反应的阳极反应为：4OH^――4e^―＝O₂↑＋2H₂O

则阴极反应式为：                                               。

有人提出，可以设计反应2CO＝2C＋O₂（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：　　　　　　　　 ，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

 

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）该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行.（或用公式表示也可）（ 2分）

【解析】