利用CO2、H2用為原料合成CH3OH可有效降低空氣中二氧化碳的含量，其中涉及的主要反應(yīng)如下：
反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O （g）△H1＜0
反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O （g）△H2=+40.9kJ?mol-1
回答下列問題：
（1）利用ΔH2計算ΔH1時，還需要利用 CO（g）+3H2（g）?CH3OH（g）CO（g）+3H2（g）?CH3OH（g）反應(yīng)的ΔH。
（2）使用新型催化劑，將1molCO2和2.44molH2在1L密閉容器中進行反應(yīng)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇率隨溫度的變化趨勢如圖所示。（甲醇的選擇率：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)）
①達到平衡時，反應(yīng)體系內(nèi)甲醇的產(chǎn)量最高的是 FF（填“D”、“E”或“F”）。
②553K時，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K=0.003750.00375。
③隨著溫度的升高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增加，甲醇的選擇率降低，其原因為 當溫度升高時反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動，而反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動且幅度更大，所以CO2的轉(zhuǎn)化率增加，但甲醇的選擇性卻降低當溫度升高時反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動，而反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動且幅度更大，所以CO2的轉(zhuǎn)化率增加，但甲醇的選擇性卻降低。
（3）研究表明，在電解質(zhì)溶液中，CO2可以被電化學(xué)還原。
①CO2在堿性介質(zhì)中電還原為甲醇的電極反應(yīng)式為 CO2+6e-+5H2O═CH3OH+6OH-CO2+6e-+5H2O═CH3OH+6OH-。
②兩種不同催化劑a、b上，CO2電還原為CO的反應(yīng)進程中（H+電還原為H2同時發(fā)生）相對能量變化如圖。由此判斷，更易催化CO2電還原為CO的催化劑是 bb（填“a”或“b”），理由是 b催化劑條件下，CO2電還原為CO的活化能小于H+電還原為H2的活化能，更容易催化CO2電還原為COb催化劑條件下，CO2電還原為CO的活化能小于H+電還原為H2的活化能，更容易催化CO2電還原為CO。
【答案】CO（g）+3H2（g）?CH3OH（g）；F；0.00375；當溫度升高時反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動，而反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動且幅度更大，所以CO2的轉(zhuǎn)化率增加，但甲醇的選擇性卻降低；CO2+6e-+5H2O═CH3OH+6OH-；b；b催化劑條件下，CO2電還原為CO的活化能小于H+電還原為H2的活化能，更容易催化CO2電還原為CO
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：22引用：2難度：0.5
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1．升高溫度，下列數(shù)據(jù)不一定增大的是（ ）
發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：31引用：4難度：0.7 -
2．催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生以下兩個平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是（ ?。?br />①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布：2025/1/6 6:0:5組卷：90引用：3難度：0.5 -
3．現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關(guān)說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應(yīng)式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時，有個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關(guān)的電極反應(yīng)式和離子方程式表示）發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：25引用：3難度：0.5
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