Question

8£®´ß»¯»¹Ô­CO₂Êǽâ¾öÎÂÊÒЧӦ¼°ÄÜÔ´ÎÊÌâµÄÖØÒªÊÖ¶ÎÖ®Ò»£®Ñо¿±íÃ÷£¬ÔÚCu/ZnO´ß»¯¼Á´æÔÚÏ£¬CO₂ºÍH₂¿É·¢ÉúÁ½¸öƽºâ·´Ó¦£¬·Ö±ðÉú³ÉCH₃OHºÍCO£®·´Ó¦µÄÈÈ»¯Ñ§·½³ÌʽÈçÏ£º
CO₂£¨g£©+3H₂£¨g£©?CH₃OH£¨g£©+H₂O£¨g£©¡÷H₁=-53.7kJ•mol^-1   I
CO₂£¨g£©+H₂£¨g£©?CO£¨g£©+H₂O£¨g£©¡÷H₂   II
ijʵÑéÊÒ¿ØÖÆCO₂ºÍH₂³õʼͶÁϱÈΪ1£º2.2£¬¾­¹ýÏàͬ·´Ó¦Ê±¼ä²âµÃÈçÏÂʵÑéÊý¾Ý£º

T£¨K£©	´ß»¯¼Á	CO2ת»¯ÂÊ£¨%£©	¼×´¼Ñ¡ÔñÐÔ£¨%£©
543	Cat.1	12.3	42.3
543	Cat.2	10.9	72.7
553	Cat.1	15.3	39.1
553	Cat.2	12.0	71.6

¡¾±¸×¢¡¿Cat.1£ºCu/ZnOÄÉÃ×°ô£»Cat.2£ºCu/ZnOÄÉÃ×Ƭ£»¼×´¼Ñ¡ÔñÐÔ£º×ª»¯µÄCO₂ÖÐÉú³É¼×È©µÄ°Ù·Ö±È
ÒÑÖª£º¢ÙCOºÍH₂µÄ±ê׼ȼÉÕÈÈ·Ö±ðΪ-283.0kJ•mol^-1ºÍ-285.8kJ•mol^-1
¢ÚH₂O£¨l£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₃=44.0kJ•mol^-1
Çë»Ø´ð£¨²»¿¼ÂÇζȶԡ÷HµÄÓ°Ï죩£º
£¨1£©·´Ó¦IµÄƽºâ³£Êý±í´ïʽK=$\frac{c£¨C{H}_{3}OH£©•c£¨{H}_{2}O£©}{c£¨C{O}_{2}£©•{c}^{3}£¨{H}_{2}£©}$£»·´Ó¦IIµÄ¡÷H₂=+41.2kJ•mol^-1£®
£¨2£©ÓÐÀûÓÚÌá¸ßCO₂ת»¯ÎªCH₃OHƽºâת»¯ÂʵĴëÊ©ÓÐCD£®
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D£®Í¶ÁϱȲ»±ä£¬Ôö¼Ó·´Ó¦ÎïµÄŨ¶È   E£®Ôö´óCO₂ºÍH₂µÄ³õʼͶÁϱÈ
£¨3£©±íÖÐʵÑéÊý¾Ý±íÃ÷£¬ÔÚÏàͬζÈϲ»Í¬µÄ´ß»¯¼Á¶ÔCO₂ת»¯³ÉCH₃OHµÄÑ¡ÔñÐÔÓÐÏÔÖøµÄÓ°Ï죬ÆäÔ­ÒòÊDZíÖÐÊý¾Ý±íÃ÷´Ëʱδ´ïµ½Æ½ºâ£¬²»Í¬µÄ´ß»¯¼Á¶Ô·´Ó¦¢ñµÄ´ß»¯ÄÜÁ¦²»Í¬£¬Òò¶øÔÚ¸Ãʱ¿Ì϶Լ״¼Ñ¡ÔñÐÔÓÐÓ°Ï죮
£¨4£©ÔÚͼÖзֱ𻭳öIÔÚÎÞ´ß»¯¼Á¡¢ÓÐCat.1ºÍÓÉCat.2ÈýÖÖÇé¿öÏ¡°·´Ó¦¹ý³Ì-ÄÜÁ¿¡±Ê¾Òâͼ£®
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Answer 1

·ÖÎö £¨1£©Æ½ºâ³£ÊýΪÉú³ÉÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ýÓë·´Ó¦ÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ýµÄ±ÈÖµ£»ÒÑÖª£ºCOºÍH₂µÄ±ê׼ȼÉÕÈÈ·Ö±ðΪ-283.0kJ•mol^-1ºÍ-285.8kJ•mol^-1£¬¢ÚH₂O£¨1£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₃=44.0kJ•mol^-1£¬¿ÉÖªÈÈ»¯Ñ§·½³Ìʽa£®CO£¨g£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©=CO₂£¨g£©¡÷H=-283.0kJ•mol^-1£¬b£®H₂£¨g£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©=H₂O£¨1£©¡÷H=-285.8kJ•mol^-1£¬c£®H₂O£¨1£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₃=44.0kJ•mol^-1£¬ÀûÓøÇ˹¶¨ÂɿɼÆËãCO₂£¨g£©+H₂£¨g£©?CO£¨g£©+H₂O£¨g£©µÄ·´Ó¦ÈÈ£»
£¨2£©ÓÉCO₂£¨g£©+3H₂£¨g£©?CH₃OH£¨g£©+H₂O£¨g£©¡÷H₁=-53.7kJ•mol^-8 ¿ÉÖªÌá¸ßCO₂ת»¯ÎªCH₃OHƽºâת»¯ÂÊ£¬Ó¦Ê¹Æ½ºâÏòÕýÏòÒƶ¯£¬¿É½µµÍζȣ¬Ôö´óŨ¶È£»
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½â´ð ½â£º£¨1£©Æ½ºâ³£ÊýΪÉú³ÉÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ýÓë·´Ó¦ÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ýµÄ±ÈÖµ£¬¸Ã·´Ó¦µÄƽºâ³£ÊýΪ£ºK=$\frac{c£¨C{H}_{3}OH£©•c£¨{H}_{2}O£©}{c£¨C{O}_{2}£©•{c}^{3}£¨{H}_{2}£©}$£¬
ÒÑÖª£ºCOºÍH₂µÄ±ê׼ȼÉÕÈÈ·Ö±ðΪ-283.0kJ•mol^-1ºÍ-285.8kJ•mol^-1£¬¢ÚH₂O£¨1£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₃=44.0kJ•mol^-1£¬¿ÉÖªÈÈ»¯Ñ§·½³Ìʽa£®CO£¨g£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©=CO₂£¨g£©¡÷H=-283.0kJ•mol^-1£¬b£®H₂£¨g£©+$\frac{1}{2}$O₂£¨g£©=H₂O£¨1£©¡÷H=-285.8kJ•mol^-1£¬c£®H₂O£¨1£©¨TH₂O£¨g£©¡÷H₃=44.0kJ•mol^-1£¬
ÓɸÇ˹¶¨Âɽ«b-a+c¿ÉµÃ£ºCO₂£¨g£©+H₂£¨g£©?CO£¨g£©+H₂O£¨g£©¡÷H₂ =£¨-285.8+283.0+44£©kJ•mol^-1=+41.2kJ•mol^-1£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º$\frac{c£¨C{H}_{3}OH£©•c£¨{H}_{2}O£©}{c£¨C{O}_{2}£©•{c}^{3}£¨{H}_{2}£©}$£»+41.2£»
£¨2£©A£®Ê¹Óô߻¯¼ÁCat.1£¬Æ½ºâ²»Òƶ¯£¬²»ÄÜÌá¸ßת»¯ÂÊ£¬¹ÊA´íÎó£»  
B¡¢Ê¹Óô߻¯¼ÁCat.2£¬²»ÄÜÌá¸ßת»¯ÂÊ£¬¹ÊB´íÎó£»
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D¡¢Í¶ÁϱȲ»±ä£¬Ôö¼Ó·´Ó¦ÎïµÄŨ¶È£¬ºâÕýÏòÒƶ¯£¬¿ÉÔö´óת»¯ÂÊ£¬¹ÊDÕýÈ·£»
E¡¢Ôö´ó CO₂ºÍH₂µÄ³õʼͶÁϱȣ¬¿ÉÔö´óÇâÆøµÄת»¯ÂÊ£¬¶þÑõ»¯Ì¼µÄת»¯ÂʼõС£¬¹ÊE´íÎó£®
¹Ê´ð°¸Îª£ºCD£»
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¹Ê´ð°¸Îª£º±íÖÐÊý¾Ý±íÃ÷´Ëʱδ´ïµ½Æ½ºâ£¬²»Í¬µÄ´ß»¯¼Á¶Ô·´Ó¦¢ñµÄ´ß»¯ÄÜÁ¦²»Í¬£¬Òò¶øÔÚ¸Ãʱ¿Ì϶Լ״¼Ñ¡ÔñÐÔÓÐÓ°Ï죻
£¨4£©´Ó±íÖÐÊý¾Ý·ÖÎö£¬ÔÚ´ß»¯¼ÁCat.2µÄ×÷ÓÃÏ£¬¼×´¼µÄÑ¡ÔñÐÔ¸ü´ó£¬ËµÃ÷´ß»¯¼ÁCat.2¶Ô·´Ó¦¢ñ´ß»¯Ð§¹û¸üºÃ£¬´ß»¯¼ÁÄܽµµÍ·´Ó¦µÄ»î»¯ÄÜ£¬ËµÃ÷ʹÓô߻¯¼ÁCat.2µÄ·´Ó¦¹ý³ÌÖлÄܸüµÍ£¬¹ÊͼΪ£¬
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¹Ê´ð°¸Îª£ºÒõ£»CO₂+6H⁺+6e^-=CH₃OH+H₂O£®

µãÆÀ ±¾Ì⿼²é½ÏΪ×ۺϣ¬Éæ¼°»¯Ñ§Æ½ºâµÄ¼ÆË㣬ƽºâÒƶ¯ÒÔ¼°ÈÈ»¯Ñ§·½³Ìʽ¡¢µç»¯Ñ§µÈ֪ʶ£¬Îª¸ß¿¼³£¼ûÌâÐÍ£¬ÌâÄ¿ÄѶÈÖеȣ¬²àÖØÓÚѧÉúµÄ·ÖÎöÄÜÁ¦¡¢¼ÆËãÄÜÁ¦µÄ¿¼²é£¬×¢Òâ°ÑÎÕ¸Ç˹¶¨ÂɵÄÓ¦Ó㬵ç½â³ØµÄ¹¤×÷Ô­ÀíµÈ֪ʶ£®