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随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料*醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，*气的平均反应速率v(H2)＝__________ mol·L－1· min－1；
②该反应的平衡常数表达式为___________________________________________________；
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是__________(填字母)。
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1 mol CO2和3 mol H2
(2)在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2===2CO＋O2，CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
则*极反应式为_____________________________________________________________。
有人提出，可以设计反应2CO===2C＋O2(ΔH＞0、ΔS＜0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：
________________________________________________________________________。
【回答】
【*】(1)①0.225
②K＝
③CD
(2)2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－
不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行
【解析】(1)①从反应开始到平衡，10 min内*醇的浓度增加0.75 mol·L－1，则*气的浓度减少0.75 mol·L－1×3＝2.25 mol·L－1，所以*气的平均反应速率v(H2)＝
＝0.225 mol·L－1· min－1；
②根据平衡常数的定义，该反应的平衡常数表达式为K＝
；
③A项，温度升高，平衡逆向移动，*醇的物质的量减少，二氧化碳的物质的量增大，则n(CH3OH)/n(CO2)减小，错误；B项，充入He(g)，使体系压强增大，但容器的体积不变，所以各物质的浓度不变，平衡不移动比值不变，错误；C项，将H2O(g)从体系中分离，则平衡正向移动，*醇的物质的量增大，二氧化碳的物质的量减少，所以n(CH3OH)/n(CO2)增大，正确；D项，再充入1 mol CO2和3 mol H2，则反应物浓度增大，平衡在原平衡的基础上正向移动，所以*醇的物质的量增大，而二氧化碳的浓度减小，所以n(CH3OH)/n(CO2)增大，正确。
(2)用总反应方程式减去阳极反应可得*极反应式，为2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－；不能设计反应2CO===2C＋O2(ΔH＞0、ΔS＜0)来消除CO的污染，因为该反应ΔH＞0、ΔS＜0，焓增、熵减任何情况下都不自发。
知识点：化学反应速率 化学平衡
题型：综合题
