(08上海12校联考)某污水处理厂用化学和生物方法处理污水，若污水中所含糖类（CH₂O）_n有45%被完全氧化，即发生(CH₂O_n+nO₂→nCO₂+nH₂O；另有10%经过发酵过程进行无氧分解，即2(CH₂O)_n→nCO₂+nCH₄。其余部分糖类仍然留在沉积物中，当该厂每天CO₂和CH₄共16.0m³（标准状况）时，求：

   （1）每天被氧化和被发酵的糖类共多少千克？

   （2）每天有多少千克糖类留在沉积物中？

  （3）污水中的糖类通过完全氧化、无氧发酵和沉积下来得以处理，使水体得以消除糖类引起的污染。若污水中糖类含量为250mg?m³，该工厂每天可处理多少立方米污水？

   （4）生成的CH₄可用来生产水煤气：CH₄+H₂O     CO+3H₂，该厂每天能生产多少立方米水煤气（标准状况）？

（10分）通常空气中CO允许浓度是＜5 × 10^－6，最高可忍受的水平是50 × 10^－6。在甲烷燃烧器里常发生如下反应：CH₄(g) + 2O₂(g) ＝ CO₂(g) + 2H₂O (g)           （A）

                  CH₄(g) + 3/2O₂(g) ＝ CO(g) + 2H₂O (g)          （B）  

当燃烧器的调节不当时有引起CO中毒的危险。现已知下列数据（298K，P^Θ下）：

并已知下列有关公式：Δ_rG^Θ_m＝Δ_rΗ^Θ_m -TΔ_r S^Θ_m；  Δ_rG^Θ_m＝ -RTlnK^Θ

请求算并解答下列问题：

（1）       假设Δ_fΗ^Θ_m、S^Θ_m的数值均不随温度发生变化，试计算T＝1500K下反应的（A）、（B）的Δ_rG^Θ_m（A）、Δ_rG^Θ_m（B）

（2）       求反应（A）、（B）在1500K下的标准平衡常数K^Θ_A、K^Θ_B

（3）       由（2）题得出的信息说明下列问题：

①         该条件下，（A）、（B）反应是否完全？达平衡时有人认为n(CH₄) ≈ 0，是否合理？

②         平衡时，n(CO₂)和n(CO)之间的关系如何？（写出>，< 或>>，<<）

（4）           当反应条件在T=1500K，P^Θ时，进入燃烧器的空气量维持物质的量的比例CH₄：O₂ =1：2，当达到平衡时，CO的物质的量分数x(CO)为7.6× 10^－5；若反应前后总物质的量可视为不变。请计算当燃烧产生的烟中的水蒸气从1500K冷却到室温后，水蒸汽凝结，致使气相中的总物质的量由n_总 =11变成n_总 =9，此时烟里的CO的浓度x′(CO)为多少？（用10^－6表示）有CO中毒的危险吗？。

（14分）近年来，在超临界CO₂（临界温度T_c = 304.3K；临界压力p_c = 72.8×10⁵Pa）中的反应引起广泛关注。该流体的密度在临界点附近很容易调制，可认为是一种替代有机溶剂的绿色溶剂，该溶剂早已用于萃取咖啡因。然而，利用超临界CO₂的缺点之一是CO₂必须压缩。

10-1  计算将CO₂从1bar压缩到50bar所需的能量，其最终体积为50ml，温度为298K，设为理想气体。

10-2  实际气体用如下方程描述（近似的）：

[p+a(n/V)²](V－nb) = nRT   

对于CO₂：a =3.59×10⁵ Padm⁶mol^－2    b = 0.0427dm³mol^－1

分别计算在温度为305K和350K下为达到密度220gdm^－3，330 gdm^－3，440 gdm^－3所需的压力。

10-3  超临界流体的性质，如二氧化碳的溶解能力和反应物的扩散性与液体的密度关系密切，上问的计算表明，在哪一区域――近临界点还是在较高压力或温度下更容易调制流体的密度？

10-4  在超临界二氧化碳中氧化醇类，如将苄醇氧化为苯甲醛，是一种超临界工艺，反应在催化选择性效率为95％的Pd/Al₂O₃催化剂作用下进行。

（1）写出主要反应过程的配平的反应式。

（2）除完全氧化外，进一步氧化时还发生哪些反应？

10-5  在另一超流体工艺合成有机碳酸酯和甲酰胺的例子中，二氧化碳既是溶剂又可作为反应物替代光气或一氧化碳。

（1）写出甲醇和二氧化碳反应得到碳酸二甲酯的配平的化学反应方程式，如以光气为反应物如何得到碳酸二甲酯？

（2）用适当的催化剂可用吗啉和二氧化碳合成甲酰基吗啉。该反应还需添加什么反应物？写出反应式；若用一氧化碳替代，反应式如何？

10-6  用绿色化学的观念给出用二氧化碳代替一氧化碳和光气的两个理由。与以CO或COCl₂为反应物对比，再给出用CO₂为反应物的1个主要障碍（除必须对二氧化碳进行压缩外）

注：吗啉的分子式为C₄H₉NO；结构式为：