Question

（17分）隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視。

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理，進(jìn)行如下實驗，在體積為2L的密閉容器中，充入1molCO₂和3.25molH₂，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測定CO₂、CH₃OH和H₂O(g)的濃度隨時間變化如圖所示：

①寫出該工業(yè)方法制取甲醇的化學(xué)方程式：                         。

②從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H₂)＝                  。

③反應(yīng)到達(dá)平衡后，再向該容器中通入1 mol CO₂和3.25 mol H₂，重新到達(dá)平衡后，H₂的轉(zhuǎn)化率將                （填增大、減小或不變）

④下列措施中一定能使n(CH₃OH)/ n(CO₂)增大的是：                 。

A．向容器中充入一定量的氦氣     B．充入CO₂   

C．將水蒸氣從體系中分離         D．用更有效的催化劑

（2）可燃性的有機物和氧氣在理論上都可以作為燃料電池中的反應(yīng)物，請寫出CH₃OH —O₂—KOH燃料電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式：                    

（3）若將一定數(shù)量的C₃H₈—O₂—KOH燃料電池按一定方式組成電池組以滿足電解需要的電壓。現(xiàn)用該電池組電解500mL某CuSO₄的稀溶液（用鉑為電極），電解后的溶液需要加入98克Cu(OH）₂才能使溶液恢復(fù)到原硫酸銅溶液的濃度和質(zhì)量。若忽略電池組在電解過程中的能量損失，其能量全部用來電解CuSO₄溶液，則：

①原CuSO₄溶液物質(zhì)的量濃度         

②該電池組消耗的丙烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況時的體積        

 

Answer 1

【答案】

(16分) (1) ①CO₂ + 3H₂  CH₃OH + H₂O（3分）

②0.1125mol·min^－1（2分）    ③增大（2分）    ④C（2分）

(2) CH₃OH + 8OH^－– 6e^－= CO₃^2－+ 6H₂O（3分）

（3）①                     (2分)

    ②  C₃H₈    ～    20e^- 

        22.4L         20mol

         V            4mol                 V=4.48L  （2分）

【解析】