(14分)联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕,降低大气中CO
2的含量及有效地开发利用CO
2,引起了各国的普遍重视。
工业上有一种方法是用CO
2来生产燃料甲醇,298.15K时,CO
2、H
2、与CH
3OH、H
2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图1所示,据图回答问题:
(1)写出合成甲醇反应的热化学方程式
;

图1 图2
(2)在图中曲线
(填“a”或“b”)表示加入催化剂的能量变化曲线。
(3)在体积为l L的密闭容器中,充入lmolCO
2和3molH
2,测得CO
2和CH
3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H
2)=___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数为__________________,升高温度,K值
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列措施中能使n(CH
3OH)/n(CO
2)增大的是___________。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO
2,还要求提供充足的O
2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO
2=2CO+O
2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH
――4e
―=O
2↑+2H
2O,则阴极反应式为:_______________________________
。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O
2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:__________________________
。