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CO 2 的含量及有效地开发利用CO 2 ,引起了各国的普遍重视

1个回答

  • (1)①该工业方法制取甲醇原理为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水,反应方程式为

    CO 2(g)+3H 2(g)

    CH 3OH(g)+H 2O(g),

    故答案为:CO 2(g)+3H 2(g)

    CH 3OH(g)+H 2O(g);

    ②根据三段式计算

    CO 2(g)+3H 2(g)

    CH 3OH(g)+H 2O(g)

    开始(mol/L):1 3.25 0 0

    变化(mol/L):0.75 2.25 0.75 0.75

    平衡(mol/L):0.25 1 0.75 0.75

    从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H 2)=

    2.25mol/L

    10min =0.225mol/(L.min),

    平衡时二氧化碳的转化率为

    0.75mol/L

    1mol/L ×100%=75%,

    故答案为:0.225mol/(L.min);75%;

    ③由②中知平衡时各组分的浓度,所以k=

    c( CH 3 OH)•c (H 2 O)

    c (CO 2 ) •c 3 (H 2 ) =

    0.75×0.75

    0.25 ×1 3 =2.25,

    当温度降低时K值变大,说明平衡向正反应进行,温度降低平衡向吸放热反应进行,即正反应为放热反应,△H<0,

    故答案为:2.25;<;

    ④使n(CH 3OH)/n(CO 2)增大应使平衡向正反应方向移动:

    A.该反应正反应为放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动,n(CH 3OH)/n(CO 2)减小,故A错误;

    B.充入He气,参加反应的物质的浓度不变,平衡不移动,故B错误;

    C.将H 2O(g)从体系中分离,生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,故C正确;

    D.用更有效的催化剂,平衡不移动,故D错误;

    故答案为:C;

    (2)总反应式为2CO 2=2CO+O 2,阳极反应为4OH --4e -=O 2↑+2H 2O,总反应式减去阳极反应式得阴极反应式,所以阴极反应为:2CO 2+4e -+2H 2O=2CO+4OH -

    故答案为:2CO 2+4e -+2H 2O=2CO+4OH -

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