Question

過度排放CO₂會造成溫室效應，最近科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來，經化學反應后使空氣中的CO₂轉變為可再生燃料甲醇。“綠色自由”構想技術流程如下：

（1）寫出吸收池中主要反應的離子方程式                           ；

在合成塔中，若有2.2kgCO₂與足量H₂恰好完全反應，生成氣態的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫出合成塔中發生反應的熱化學方程式                          。

（2）“綠色自由”構想技術流程中常包括物質和能量的“循環利用”，上述流程中能體現“循環利用”的除碳酸鉀溶液外，還包括              。

（3）甲醇可制作燃料電池。寫出以氫氧化鉀為電解質的甲醇燃料電池負極反應式             。當電子轉移的物質的量為            時，參加反應的氧氣的體積是6.72L（標準狀況下）。

（4）工業上常以CO和H₂為主要原料，生產甲醇。

某密閉容器中充有10 mol CO與20mol H₂，在催化劑作用下反應生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)；CO的轉化率(α)與溫度、壓強的關系如下圖所示。

①若A、B兩點表示在某時刻達到的平  衡狀態，此時在A點時容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數K=               ；此時在B點時容器的體積V_B       10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態，則自反應開始到達平衡狀態所需的時間t_A       t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③在不改變反應物用量情況下，為提高 CO轉化率可采取的措施是                （答出兩點即可）。

 

Answer 1

【答案】

（1）CO₃^2-+ CO₂+H₂O =2HCO₃^-

CO₂(g)+3H₂(g) ==CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH＝－49.47kJ•mol-1

（2）高溫水蒸氣

（3）CH₃OH+8OH^‑—6e^-=CO₃^2-+6H₂O；1.2mol

（4）①1（L/mol）²     小于   ②大于

③降溫、加壓, 將甲醇從混合體系中分離出來（答出兩點即可）

【解析】略