實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排和”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO
2轉(zhuǎn)化為可利用的資源.目前工業(yè)上有一種方法是用CO
2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g),下圖1 表示該反應(yīng)能量(單位為 kJ.mol
-1)變化:
(1)如圖表示反應(yīng)的能量變化關(guān)系,則此反應(yīng)為
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),其中△H=
(用含有a、b的關(guān)系式表示).
(2)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1L的密閉容器中,充人1molCO
2和4mol H
2一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g),測(cè)得 CO
2 和 CH
3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如上圖2所示.
①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,CH
3OH的平均反應(yīng)速率V(CH
3OH)=
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
.
③下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是
(填字母).
A.升高溫度 B.將CH
3OH(g)及時(shí)液化抽出C.選擇高效催化劑 D.再充入1molCO
2和4molH
2(3)25℃,1.01x10
5Pa時(shí),16g液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出363.3kJ 的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
.
(4)選用合適的合金為電扱,以熔融K
2CO
3為電解液,可以制成一種以甲醇、空氣為原料的燃料電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式是:
.