低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經(jīng)濟模式,低碳循環(huán)正成為科學家研究的主要課題.
Ⅰ.最近有科學家提出構想:把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液,然后再把CO
2從溶液中提取出來,經(jīng)化學反應后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状迹摌嬒爰夹g流程如下:
(1)向分解池中通入高溫水蒸氣的作用是
.
(2)已知在常溫常壓下:
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
則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為
.
Ⅱ.一氧化碳與氫氣也可以合成甲醇,反應為CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H<0.
(1)某溫度下,將2mol CO和6mol H
2充入2L的密閉容器中,充分反應達到平衡,測得c(H
2)=2.2mol?L
-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為
.
(2)T
1℃時,此反應的平衡常數(shù)為K(T
1)=50.此溫度下,在一個2L的密閉容器中加入一定量CO和H
2,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì) |
H2 |
CO |
CH3OH |
濃度/(mol?L-1) |
0.2 |
0.2 |
0.4 |
①比較此時正、逆反應速率的大小:v
正
v
逆值(填“>”、“<”或“=”).
②若其他條件不變時,只改變反應的某一個條件,下列說法正確的是
.
A.若達到新平衡時c(CO)=0.3mol/L,平衡一定逆向移動
B.若將容器體積縮小到原來的一半,達到新平衡時,0.2mol/L<c(CO)<0.4mol/L
C.若向容器中同時加入0.4mol CO和0.8mol CH
3OH(g),平衡不移動
D.若升高溫度,平衡常數(shù)將增大
Ⅲ.CO
2和SO
2的處理是許多科學家都在著力研究的重點.有學者想以如圖所示裝置用燃料電池原理將CO
2、SO
2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料.
(1)若A為CO
2,B為H
2,C為CH
3OH,電池總反應式為CO
2+3H
2=CH
3OH+H
2O,則正極反應式為
.
(2)若A為SO
2,B為O
2,C為H
2SO
4,則負極反應式為
.