题目

题型：天津月考题难度：来源：

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。
（1）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1 L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，在500oC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所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v(H₂)＝_______________________；
②该反应的平衡常数K为__________（精确到小数点后两位）。若提高温度到800℃进行达平衡时；K值__________，n(CH₃OH)/n(CO₂)比值__________（以上两空填“增大”、“减小”或“不变”）；
③平衡时CH₃OH的体积分数为__________；
④若在相同条件下，起始时加入物质的量为：a mol CO₂、b mol H₂和c mol CH₃OH、c mol H₂O，达平衡后，CH₃OH的体积分数仍为。则a、b、c的关系为__________。
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂＝2CO＋O₂，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH^--4e^-＝O₂↑＋2H₂O，则阴极反应式为______________________。

答案

（1）①0.225mol/(L·min)；②5.33；减小；减小；③30% ；④a+c=1、b+3c=3
（2）CO₂+2e^-+H₂O=CO+2OH^-