Question

CO2和H2可用于合成甲醇和甲醚。

（1）已知CH3OH(l)＋O2(g) == CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－725.5 kJ·mol－1

  H2(g)＋O2(g) == H2O(g)　ΔH ＝－241.8 kJ·mol－1

  H2O(g) == H2O(l)  ΔH ＝－44 kJ·mol－1

則工業(yè)上以CO2(g)、H2(g)為原料合成CH3OH(l)，同時(shí)生成H2O(l)的熱化學(xué)方程式為_______。

（2）將CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(l)

已知在投料比n(CO2):n(H2)=1：3的條件下，不同溫度、不同壓強(qiáng)時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率見下表：

溫度 轉(zhuǎn)化率   壓強(qiáng)	500 K	600 K
P	60%	b
1.5P	a	55%

①下列關(guān)于上述可逆反應(yīng)的說(shuō)法正確的是                

A．在恒溫、恒容的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)混合氣體的密度保持不變時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)

B．當(dāng)v正(CO2)= 3 v逆(H2)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)

C．當(dāng)n(CO2):n(H2)=1：3時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)

D．a(chǎn) > 60%

②上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為__________。

③該反應(yīng)的ΔH       0，原因是                        。

④在壓強(qiáng)為P、溫度為500K、投料比n(CO2):n(H2)=1：3的條件下，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為          ，混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為              。

（3）以甲醇、空氣、KOH溶液為原料可設(shè)計(jì)成燃料電池：放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為                         。 

Answer 1

（1）CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)  ΔH＝－131.9 kJ·mol－1  （2分）

（2）①AD  （2分） ② 略（2分）

③＞   由表中數(shù)據(jù)可判斷b＜55%，可得溫度升高，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低，所以正反應(yīng)放熱。（1+2分）

④60%   4/19    （1+2分）

（3）CH3OH－8e－＋8OH－ ＝CO＋6H2O （2分）