Question

以節能減排為基礎的低碳經濟已成為實現人類可持續發展的重要課題。

（1）控制和治理CO₂是解決溫室效應的有效途徑，其中一種途徑是將CO₂轉化成有機物實現碳循環。如2CO₂（g）+2H₂O（1）     C₂H₄（g）+3O₂（g）△H=+1411.0kJ/mol

2CO₂（g）+3H₂O（1）    C₂H₅OH（1）+3O₂（g）△H=+1366.8kJ/mol

則由C₂H₅OH（1）轉化為C₂H₄（g）和H₂O（1）的熱化學方程式為             。

   （2）為探究反應6H₂(g)+2CO₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)發生的適宜條件，現改變氫碳比[n(H₂)/n(CO₂)]和溫度等條件進行了如下實驗：

        根據表中實驗數據分析：

        ①該反應的正反應為          （填“吸熱”或“放熱”）反應。

        ②為提高CO₂的平衡轉化率，可采取的措施有          （寫出一條即可）。

   （3）一定條件下，將3 mol H₂ 和1mol CO₂氣態混合物充入2L 密閉容器中，發生如下反應：3H₂(g)+CO₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)。2min時該反應達到平衡，測得CH₃OH的物質的量濃度為0.2mol/L。下列說法正確的是           。

        A．該反應的平衡常數表達式為

B．CO₂的平衡轉化率為40%

C．2min內H₂的平均反應速率為0.3mol/(L·min)

D．該反應達到平衡狀態的標志是混合氣體的密度不發生改變

   （4）右圖是甲烷燃料電池的工作原理示意圖，電解質溶液為KOH溶液。則負極室通入的氣體是          （填“甲烷”或“氧氣”）；正極室電極上發生的電極反應是         ；其電池的總反應為          。比起直接燃燒燃料產生電力，使用燃料電池有許多優點，其中主要有兩點：首先是能量轉化效率高，其次是                    。

 

Answer 1

【答案】

（1）C₂H₅OH(l) == C₂H₄(g)＋H₂O(l)   △H＝+44.2 kJ/mol  （3分）

（2）①放熱（1分）     ② 降低溫度或提高氫碳比[n(H₂)/n(CO₂)]等( 2分)

（3）BC  （2分）

（4）甲烷（1分） O₂ + 2H₂O +4e^-== 4OH^-   ( 2分)  

CH₄+2O₂+2KOH == K₂CO₃ + 3H₂O  ( 2分)  對環境無污染（1分）

【解析】略