CO2资源化利用能有效减少碳排放，充分利用碳资源。
（1）光电催化实现CO2资源化利用的原理如图1。
①写出阴极CO2还原为CH3OH的电极反应式：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2OCO2+6H++6e-=CH3OH+H2O。
②与直接电解法相比，生成等量的CH3OH时，光电催化法消耗的电能更少。其原因是 光电催化法利用太阳能，减少电能消耗光电催化法利用太阳能，减少电能消耗。
（2）CO2催化加氢合成二甲醚过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=41.2kJ/mol
反应Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=-122.5kJ/mol
①反应Ⅰ中的CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因是 反应Ⅰ的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动反应Ⅰ的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动。
②在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CO的选择性（CO的选择性=CO的物质的量反应的CO2的物质的量×100%）随温度的变化如图2。T℃时，起始投入2molCO2、6molH2，达到平衡时反应Ⅰ和Ⅱ理论上消耗H2的物质的量为 0.2mol0.2mol。该催化剂条件下合成二甲醚时较适宜的温度为260℃，其原因是 温度过低，反应速率太慢；温度过高，CO选择性过大，二甲醚的选择性减小温度过低，反应速率太慢；温度过高，CO选择性过大，二甲醚的选择性减小。
（3）研究发现，（2）中的反应Ⅱ分两步完成，即发生反应Ⅲ和Ⅳ。
反应Ⅲ：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
反应Ⅳ：2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）
①反应Ⅳ的△H=-24.5-24.5kJ/mol。
②在不改变反应物用量的情况下为提高H2的平衡转化率可采取的措施有 降低温度降低温度、增大压强增大压强。
CO
的物质的量
反应的
C
O
2
的物质的量
【答案】CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O；光电催化法利用太阳能，减少电能消耗；反应Ⅰ的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动；0.2mol；温度过低，反应速率太慢；温度过高，CO选择性过大，二甲醚的选择性减小；-24.5；降低温度；增大压强
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：11引用：1难度：0.5
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3．现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用水煤气来合成甲醇CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
（1）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有关说法正确的是
a.恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
d.某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（2）已知在常温常压下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ•mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ•mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ•mol-1
则：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ•mol-1
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池正极的电极反应式为．
②工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有个电子发生转移．
（4）以上述电池做电源，用图3所示装置，在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是、（用相关的电极反应式和离子方程式表示）发布：2024/12/30 14:0:1组卷：26引用：3难度：0.5
