Question

过度排放CO₂会造成温室效应，最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式                          ；
在合成塔中，若有2.2kgCO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式                         。
（2）“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括             。
（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式            。当电子转移的物质的量为           时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）。
（4）工业上常以CO和H₂为主要原料，生产甲醇。
某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H₂，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)；CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平 衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数K=              ；此时在B点时容器的体积V_B      10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间t_A      t_C（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改变反应物用量情况下，为提高 CO转化率可采取的措施是               （答出两点即可）。

Answer 1

（1）CO₃^2-+ CO₂+H₂O =2HCO₃^-
CO₂(g)+3H₂(g) ==CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH＝－49.47kJ?mol-1
（2）高温水蒸气
（3）CH₃OH+8OH^?—6e^-=CO₃^2-+6H₂O；1.2mol
（4）①1（L/mol）²    小于  ②大于
③降温、加压, 将甲醇从混合体系中分离出来（答出两点即可）

解析