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

则工业上以CO2(g)、H2(g)为原料合成CH3OH(l)，同时生成H2O(l)的热化学方程式为_______。

（2）将CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(l)

已知在投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，不同温度、不同压强时，CO2的转化率见下表：

温度 转化率   压强	500 K	600 K
P	60%	b
1.5P	a	55%

①下列关于上述可逆反应的说法正确的是                

A．在恒温、恒容的密闭容器中，当反应混合气体的密度保持不变时反应达平衡状态

B．当v正(CO2)= 3 v逆(H2)，反应达平衡状态

C．当n(CO2):n(H2)=1：3时，反应达平衡状态

D．a > 60%

②上述反应的化学平衡常数的表达式为__________。

③该反应的ΔH       0，原因是                        。

④在压强为P、温度为500K、投料比n(CO2):n(H2)=1：3的条件下，反应达平衡状态时H2的转化率为          ，混合气体中CO2的体积分数为              。

（3）以甲醇、空气、KOH溶液为原料可设计成燃料电池：放电时，负极的电极反应式为                         。 

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＞   由表中数据可判断b＜55%，可得温度升高，反应物转化率降低，所以正反应放热。（1+2分）

④60%   4/19    （1+2分）

（3）CH3OH－8e－＋8OH－ ＝CO＋6H2O （2分）