题目
2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议,大会倡导“节能减排” 和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。过渡排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将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l L的密闭容器中,充入l mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2) = 。 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l molCO2和3 molH2 (3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ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或通入的物质有__________ _____;其正极的电极反应式是:_____________________________________。
答案:(1) C(2分) (2) ① 0.075 mol·L-1·min-1 (2分,单位错漏扣1分) ② (2分) ③ BD(2分,只有填写BD才可得分,其他填法均不能得分) (3)CH3OH(l)+O2 =CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8 kJ·mol-1 (3分,单位错漏扣1分) (4)甲醇、氢氧化钠、水(漏写一个扣1分,漏写两个或错写均不得分);O2+2H2O+4e-=4OH??(各2分)