Question

（10分）（1）CCS技術是將工業和有關能源產業中所生產的CO₂進行捕捉與封存的技術，被認為是拯救地球、應對全球氣候變化最重要的手段之一。其中一種以天燃氣為燃料的“燃燒前捕獲系統”的簡單流程圖如圖所示（部分條件及物質未標出）。回答下列問題：

CH₄在催化劑作用下實現第一步，也叫CH₄不完全燃燒，1gCH₄不完全燃燒反應放出2.21kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式                         。

(2)甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，工業上可用（1）轉化中得到的合成氣制備甲醇。反應為CO（g）+2H₂(g)CH₃OH（g）某溫度下，在容積為2L的密閉容器中進行該反應，其相關數據見下圖：

①根據上圖計算，從反應開始到tmin時，用H₂濃度變化表示的平均反應速率v(H₂)=     

②t min至2tmin時速率變化的原因可能是                                  ；

③3tmin時對反應體系采取了一個措施，至4tmin時CO的物質的量為0.5mol，請完成上圖CO的曲線。

（3）某同學按下圖所示的裝置用甲醇燃料電池（裝置Ⅰ）進行電解的相關操作，以測定銅的相對原子質量，其中c電極為銅棒，d電極為石墨，X溶液為500mL0.4mol/L硫酸銅溶液。當裝置Ⅱ中某電極上收集到標準狀況下的氣體V₁mL時，另一電極增重mg(m＜12.8)。

①裝置Ⅰ中、H⁺向         極（填“a”或“b”）移動；b電極上發生的反應為           。

②銅的相對原子質量的表達式為              （用m和V₁的代數式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（10分）（1）2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）；駐H=-70.72  kJ·mol^-1（2分）

（2）①１／5t mol·L^-1·min^-1（或0.2/t mol·L^-1·min^-1）（1分）

②反應受熱或使用了催化劑（1分）

③（2分）

（3）①a（1分）  CH₃OH+H₂O=CO₂++6H⁺+6e^-（2分） ②（2分）

【解析】