Question

（12分）（1）有科學(xué)家提出“綠色自由”的構(gòu)想：將CO₂變?yōu)槿剂匣蛴袡C(jī)化學(xué)品。其構(gòu)想分成3個(gè)步驟：
① 利用濃碳酸鉀溶液吸收空氣中的CO₂；
② 將第①步吸收液電解產(chǎn)生H₂和O₂，同時(shí)分離出CO₂；
③ 將第②步產(chǎn)生的H₂和CO₂在一定條件下轉(zhuǎn)化成CH₄和水蒸氣。
已知：H₂（g）+0.5O₂（g）=H₂O（l）  △H₁=" —285.8" kJ/mol
CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）  △H₂=" —889.6" kJ/mol
H₂O（l）=H₂O（g）  △H₃=" +44.0" kJ/mol
第③步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                     。
（2）使用合適的催化劑和電極材料，以N₂、H₂為原料，以HCl-NH₄Cl為電解質(zhì)溶液構(gòu)成新型燃料電池，同時(shí)達(dá)到固氮作用。該電池的正極反應(yīng)式為                         ，溶液中H⁺向     極移動(dòng)（選擇填寫“正”或“負(fù)”）。
（3）某催化劑的主要成分是FeO、Fe₂O₃，當(dāng)催化劑中Fe²⁺與Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為1:2時(shí)，其催化活性最高。以Fe₂O₃為原料制備上述催化劑，可向其中加入適量炭粉，發(fā)生如下反應(yīng)：
2Fe₂O₃＋C4FeO＋CO₂­。為制得這種活性最高的催化劑，應(yīng)向480 g Fe₂O₃粉末中加入炭粉的質(zhì)量為_____g。
（4）在T℃時(shí)，向2L固定體積的密閉容器中加入4 mol A和2 mol B，發(fā)生如下反應(yīng)：
2A(g) + B(g)  C(g) + D(g)  △H =" Q" kJ·mol^－1
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率為50﹪。
（ⅰ）在一定條件下，反應(yīng)可以自發(fā)向右進(jìn)行，可知Q __________0  (填“﹤”、“﹥”或“﹦”)。
（ⅱ）維持溫度不變，若向該容器中加入的物質(zhì)及量如下，使起始時(shí)v（正）＞v（逆）且達(dá)到平衡時(shí)C的百分含量為20﹪。下列符合要求的是                     
A．2 mol A、1 mol B         B．1 mol He、3 mol A、1.5 mol B、0.5molC、0.5mol D
C．2 mol C、2 mol D         D．2 molA、1mol B、1 mol C、1 mol D

Answer 1

（1）  CO₂(g) + 4H₂(g) = CH₄(g) + 2H₂O(g)   △H = －165.6kJ/mol
（2）  N₂＋6e^－＋8H^＋＝2NH₄^＋
（3）  6
(4)   ＜      B

略