二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质。高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放。

I.在一定温度下的2 L固定容积的密闭容器中,通入2 mol CO
2和3 mol H
2,发生的反应为CO
2(g)+3H
2(g)

CH
3OH(g)+H
2O(g) Δ
H=-
a kJ·mol
-1(
a>0),测得CO
2(g)和CH
3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①不能说明该反应已达平衡状态的是__________。(填编号)
A.CO
2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2 mol H
2,同时消耗0.4 mol H
2O
D.反应中H
2O与CH
3OH的物质的量浓度之比为1∶1,且保持不变
②从0 min到10 min,
v(H
2)=______________________。
③下列措施中不能使

增大的是______(填编号)。
A.降低温度 B.将H
2O(g)从体系中分离
C.恒温恒容下充入He(g) D.恒温恒容再充入2 mol CO
2和3 mol H
2④计算该温度下此反应的平衡常数
K=_____________________(保留两位有效数字)。
II.为进一步探究CO
2与NaCN溶液反应的产物,查得数据如下:
化学式
| 电离平衡常数(25℃)
|
HCN
| K=4.9×10-10
|
H2CO3
| K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
|
25℃时,测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则c(HCN)/c(CN
-)=_________(可用分数表示)。
向NaCN溶液中通入少量CO
2,则发生反应的离子方程式为:_____________________。
III.(1)有一种利用CO
2生产甲醇燃料的方法:
已知:CO
2(g)+3H
2(g) ===CH
3OH(g)+H
2O(l) Δ
H=-
a kJ·mol
-1;
CH
3OH(g)===CH
3OH(l) Δ
H=-
b kJ·mol
-1;
2H
2(g)+O
2(g)===2H
2O(l) Δ
H=-
c kJ·mol
-1;
则表示CH
3OH(l)燃烧热的热化学方程式为____________________________________。
(2)某甲醇燃料电池原理如图所示。


①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。
②用上述电池做电源,用如图装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),假设溶液体积为300mL(体积变化忽略),当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为_______g。