低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,低碳循环正成为科学家研究的主要课题.
Ⅰ.最近有科学家提出构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO
2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.该构想技术流程如下:
(1)向分解池中通入高温水蒸气的作用是
.
(2)已知在常温常压下:
①2CH
3OH(l)+3O
2(g)=2CO
2(g)+4H
2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g)△H=-566.0kJ/mol
③H
2O(g)=H
2O(1)△H=-44.0kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
.
Ⅱ.一氧化碳与氢气也可以合成甲醇,反应为CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H<0.
(1)某温度下,将2mol CO和6mol H
2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡,测得c(H
2)=2.2mol?L
-1,则CO的转化率为
.
(2)T
1℃时,此反应的平衡常数为K(T
1)=50.此温度下,在一个2L的密闭容器中加入一定量CO和H
2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol?L-1) |
0.2 |
0.2 |
0.4 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v
正
v
逆值(填“>”、“<”或“=”).
②若其他条件不变时,只改变反应的某一个条件,下列说法正确的是
.
A.若达到新平衡时c(CO)=0.3mol/L,平衡一定逆向移动
B.若将容器体积缩小到原来的一半,达到新平衡时,0.2mol/L<c(CO)<0.4mol/L
C.若向容器中同时加入0.4mol CO和0.8mol CH
3OH(g),平衡不移动
D.若升高温度,平衡常数将增大
Ⅲ.CO
2和SO
2的处理是许多科学家都在着力研究的重点.有学者想以如图所示装置用燃料电池原理将CO
2、SO
2转化为重要的化工原料.
(1)若A为CO
2,B为H
2,C为CH
3OH,电池总反应式为CO
2+3H
2=CH
3OH+H
2O,则正极反应式为
.
(2)若A为SO
2,B为O
2,C为H
2SO
4,则负极反应式为
.