(2013?乐山一模)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO
2转化为可利用的资源.目前工业上有一种方法是用CO
2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g),如图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
C
C
(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l L的密闭容器中,充入l mol CO
2和4mol H
2,一定条件下发生反应:CO
2(g)+3H
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g),测得CO
2和CH
3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,CO
2的平均反应速率v(CO
2)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
;H
2的转化率w(H
2)=
56.25%
56.25%
.
②该反应的平衡常数表达式K=
C(CH3OH)?C(H2O) |
C(CO2)?C3(H2) |
C(CH3OH)?C(H2O) |
C(CO2)?C3(H2) |
.
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是
BD
BD
(填字母).
A.升高温度
B.将CH
3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入1molCO
2和4molH
2(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:
CH
3OH(l)+
O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-726.6kJ?mol
-1CH
3OH(l)+
O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l)△H=-726.6kJ?mol
-1.
(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或通入的物质有
甲醇、氢氧化钠、水
甲醇、氢氧化钠、水
_;其负极的电极反应式是:
2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
2CH3OH+16OH?-12e-=2CO32-+12H2O
.