2010年上海世博会的三大主题是“低碳、和谐、可持续发展”,意在倡导人们合理、科学地利用能源,提高能源的利用率.由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO
2含量并加以开发利用,引起了全社会的普遍关注.
(1)科学家们提出利用工业废气中的CO
2可制取甲醇.已知在常温常压下,反应的热化学方程式:①CO(g)+2H
2(g)═CH
3OH(g)△H
1=-90kJ?mol
-1;②CO(g)+H
2O(g)═CO
2(g)+H
2(g)△H
2=-41kJ?mol
-1,写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式:______.
(2)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO
2和2.5molH
2在图1示条件下测得CO
2和CH
3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示.
①从反应开始到平衡,平均反应速率v(H
2)=______;
②反应的平衡常数K=______;
③下列对二氧化碳、氢气制备甲醇的有关叙述正确的是______(填字母).
A.升高温度正反应速率减慢,逆反应速率加快
B.当3v
正(H
2)=v
逆(CO
2)时,该反应达到了平衡状态
C.将H
2O(g)从体系中分离出来,可提高CO
2和H
2的转化率
D.再充入1molCO
2和3molH
2,可使n(CH
3OH)/n(CO
2)增大
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图2所示的燃料电池装置.
①该电池工作时,OH
-向______极移动(填“正”或“负”),该电池正极的电极反应式为:______.
②以该燃料电池作为电源,电解精炼铜.若粗铜中含锌、银、金等杂质,则通电一段时间后,阳极减少的质量将(填“大于”、“等于”或“小于”)______阴极增加的质量.当阴极质量增加64g时,该燃料电池理论上需消耗O
2的体积为______L(标准状况下).