Question

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：_____________________________________。

Answer 1

(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）