题目内容
(14分)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)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)①上述合成反应具有一定的可逆性,从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300°C的温度,其原因是 。
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下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
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1mol CO2和3mol H2
(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)常温下,0.1 mol/L KHCO3溶液的pH大于8,则溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:
。
(共14分,每空2分)
2×105Pa、300℃
(1)CO2(g)+3H2(g)=========== CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.47kJ•mol-1
(2)①考虑到催化剂的催化活性,加快反应速率。②高温水蒸气③CD
(3)CH3OH+8OH‑—6e-===CO32-+6H2O;1.2mol
(4)c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)
解析: