20.全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题,温家宝总理在“哥本哈根会议”上承诺到2020年中国减排温室气体40%.

(1)降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=0.225mol/(L•min);
②氢气平衡时的物质的量浓度为0.75mol/L;
③下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是CD.
A.升高温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去
D.再充入1mol CO2和3mol H2
④当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入1mol CH3OH和1mol H2O,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2.则c1<c2的关系(填>、<、=).
(2)减少温室气体排放的关键是节能减排,大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标.如图2所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.将其插入KOH溶液从而达到吸收CO2的目的.请回答:
①通入甲烷一极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O;
②随着电池不断放电,电解质溶液的pH减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
③通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率大于(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率.
19.最近科学家提出“绿色自由”构想:把含有大量CO2的空气吹入碳酸钾溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与氢气反应生成可再生能源甲醇.其工艺流程如图1所示:

(1)写出分解池中反应的化学方程式为2KHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2CO3+H2O+CO2↑;
(2)在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出4947kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47KJ/mol;
(3)已知合成塔中的反应是可逆的,根据平衡移动原理,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300℃的温度,其原因可能是加快反应速率,使催化剂活性较高;
(4)“绿色自由”构想流程中常包括物质的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的物质除碳酸钾溶液外,还包括H2O(化学式).
(5)300℃时,将CO和H2按1:3的体积比充入密闭容器中,CO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图2所示.根据图示回答下列问题:
①若其他条件不变,将A点的体积压缩至原来的一半,一段时间后反应再达平衡时,与原平衡比较下列说法正确的是CD.
A.CO2的浓度减小
B.正反应速率增大,逆反应速率减小
C.CO2和H2的体积比为1:3
D.CH3OH的体积分数增大
②将1.0molCO2和3.0molH2置于体积不变的密闭容器中,2min时反应达到平衡,此时体系总压强为0.10MPa,用H2表示的反应速率为1.2mol/(L•min),则密闭容器的体积是1L.
(6)甲醇可制作燃料电池.以氢氧化钾溶液为电解质的负极反应式是CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O.当转移的电子的物质的量为1.2mol时,参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下).
 0  152520  152528  152534  152538  152544  152546  152550  152556  152558  152564  152570  152574  152576  152580  152586  152588  152594  152598  152600  152604  152606  152610  152612  152614  152615  152616  152618  152619  152620  152622  152624  152628  152630  152634  152636  152640  152646  152648  152654  152658  152660  152664  152670  152676  152678  152684  152688  152690  152696  152700  152706  152714  203614 

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