Question

二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。

（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO₂和3mol H₂，发生的反应为：CO₂(g)＋3H₂(g)  ⇌ CH₃OH(g)＋H₂O(g)，△H＝－a kJ·mol^－1（a＞0）， 测得CO₂(g)和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________。（选填编号）

A．CO₂的体积分数在混合气体中保持不变

B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗1.2mol H₂，同时生成0.4molH₂O

D．该体系中H₂O与CH₃OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变

②计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。（保留两位有效数字）。若改变条件         （填选项），可使K＝1。

A．增大压强   B．增大反应物浓度   C．降低温度 

D．升高温度   E．加入催化剂

（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示。

①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。

②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解的总反应离子方程式为：                                      。假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）。

（3）有一种用CO₂生产甲醇燃料的方法：

已知：CO₂(g)＋3H₂(g)  ⇌  CH₃OH(g)＋H₂O(g)   △H＝－a kJ·mol^－1；

CH₃OH(g)＝CH₃OH(l)                   △H＝－b kJ·mol^－1；

2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(g)                 △H＝－c kJ·mol^－1；

H₂O(g)＝H₂O(l)                        △H＝－d kJ·mol^－1，

则表示CH₃OH（l）燃烧热的热化学方程式为：_____________________________

Answer 1

（1）①AB（少选得1分，错选不得分） （2分）   ②0.20  （2分）  C   （2分）

  （2）①CH₃OH－6e^－＋H₂O＝CO₂＋6H^＋（2分）

②2Cl^－+2H₂O  H₂↑+Cl₂↑+2 OH^－（2分）    0.16g（2分）

CH₃OH(l) ＋O₂(g) ＝CO₂(g) ＋2H₂O(l)   ΔH＝－（c＋2d－a－b）kJ·mol^－1（3分）