有科學(xué)家提出“綠色自由”的構(gòu)想：將CO2變?yōu)槿剂匣蛴袡C(jī)化學(xué)品。其構(gòu)想分成3個(gè)步驟：
①利用濃碳酸鉀溶液吸收空氣中的CO2；
②將第①步吸收液電解產(chǎn)生H2和O2，同時(shí)分離出CO2；
③將第②步產(chǎn)生的H2和CO2在一定條件下轉(zhuǎn)化成CH4和水蒸氣。
已知：
H2（g）+ 1/2O2（g）=H2O（l）  △H1= -285.8 kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H2= -889.6 kJ/mol
H2O（l）=H2O（g）  △H3= +44.0 kJ/mol
（1）第③步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________ 。并找出CO2的等電子體___________(一到二種)
（2）若在第②步電解吸收液時(shí)產(chǎn)生11.2LO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則第③步中最多可制得______ L甲烷（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）
（3）為探究在密閉容器中進(jìn)行第③步反應(yīng)的最佳投料比，某研究小組向恒溫（T1、T2均大于100℃）恒容容器中充入一定量的H2，在其他條件不變的情況下，改變起始CO2的物質(zhì)的量測(cè)定達(dá)到平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。則a、c兩點(diǎn)處所的平衡狀態(tài)中，氫氣的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系是α(a)_______α(c)（填“>”“<”或“=”），a、b、c、d四點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)Ka、Kb、Kc、Kd的大小關(guān)系是__________________。
（4）H2和CO2在一定條件下也能轉(zhuǎn)化成甲酸。甲酸，空氣，質(zhì)子交換膜和惰性電極組成的燃料電池工作時(shí)，負(fù)極反應(yīng)物為_(kāi)______發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_(kāi)____________。正極反應(yīng)物為_(kāi)________發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_(kāi)_____________。

（1）CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)    △H=-165.6kJ/mol；CS2、N2O
（2）5.6 
（3）<；Ka=Kc>Kb=Kd 
（4）HCOOH；2HCOOH-4e-=2CO2↑+4H+ ；O2、H+；O2+ 4e-+ 4H+  = 2H2O 

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    相關(guān)習(xí)題

    科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

    過(guò)度排放CO2會(huì)造成溫室效應(yīng)，最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状��！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：

    （1）寫(xiě)出吸收池中主要反應(yīng)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(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫(xiě)出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                         。

    （2）“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”，上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外，還包括             。

    （3）甲醇可制作燃料電池。寫(xiě)出以氫氧化鉀為電解質(zhì)的甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式            。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為           時(shí)，參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

    （4）工業(yè)上常以CO和H2為主要原料，生產(chǎn)甲醇。

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

    ①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平 衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)K=              ；此時(shí)在B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB      10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

    ②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA       tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

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

     

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    科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011屆山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三第三次模擬考試（理綜）化學(xué)部分 題型：填空題

    過(guò)度排放CO2會(huì)造成溫室效應(yīng)，最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状��！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：

    （1）寫(xiě)出吸收池中主要反應(yīng)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(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫(xiě)出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                         。
    （2）“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”，上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外，還包括             。
    （3）甲醇可制作燃料電池。寫(xiě)出以氫氧化鉀為電解質(zhì)的甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式            。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為           時(shí)，參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
    （4）工業(yè)上常以CO和H2為主要原料，生產(chǎn)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(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

    ①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平 衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)K=              ；此時(shí)在B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB      10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
    ②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA      tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
    ③在不改變反應(yīng)物用量情況下，為提高 CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是               （答出兩點(diǎn)即可）。

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    科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2010-2011學(xué)年山東省高三第三次模擬考試（理綜）化學(xué)部分 題型：填空題

    過(guò)度排放CO2會(huì)造成溫室效應(yīng)，最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状��！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：

    （1）寫(xiě)出吸收池中主要反應(yīng)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(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫(xiě)出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                          。

    （2）“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”，上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外，還包括              。

    （3）甲醇可制作燃料電池。寫(xiě)出以氫氧化鉀為電解質(zhì)的甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式             。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為            時(shí)，參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

    （4）工業(yè)上常以CO和H2為主要原料，生產(chǎn)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(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

    ①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平  衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)K=               ；此時(shí)在B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB       10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。

    ②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA       tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

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

     

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    科目：高中化學(xué) 來(lái)源：0115 模擬題 題型：填空題

    過(guò)度排放CO2會(huì)造成溫室效應(yīng)，最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把
    CO2從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状��！熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下
    （1）寫(xiě)出吸收池中主要反應(yīng)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(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5kJ的熱量，試寫(xiě)出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
    ________________。
    （2）“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”，上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外，還包括________。
    （3）甲醇可制作燃料電池。寫(xiě)出以氫氧化鉀為電解質(zhì)的甲醇燃料電池負(fù)極反應(yīng)式________________。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為_(kāi)_______時(shí)，參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
    （4）工業(yè)上常以CO和H2為主要原料，生產(chǎn)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(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)；CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。
    ①若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)
    K=__________；此時(shí)在B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB________10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
    ②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA________tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
    ③在不改變反應(yīng)物用量情況下，為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是______________（答出兩點(diǎn)即可）。

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