(2012?潮州二模)為減少和消除CO
2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對CO
2創(chuàng)新利用的研究.甲醇是一種可再生燃料,它的沸點(diǎn)為64.7℃.有科學(xué)家提出綠色構(gòu)想:把含有CO
2的空氣或工業(yè)尾氣通入碳酸鉀溶液中,然后再把CO
2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后得到甲醇,其構(gòu)想流程如下:(相對原子質(zhì)量:C-12 O-16 Ca-40 Ba-137)
試回答下列問題:
(1)寫出分解池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
.
(2)在2×10
5Pa、300℃合成塔中,若有CO
2與H
2反應(yīng)生成32g甲醇和水,放出49.5kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH (g)+H2O(g)△H=-49.5kJ?mol-1
_
刪去此空
刪去此空
.
(3)在合成塔中發(fā)生的是放熱反應(yīng),高溫不利于甲醇的生成,合成塔中維持300℃的較高溫度的原因可能是
該溫度下催化劑的活性最高(較低溫時(shí)反應(yīng)速率過慢,生產(chǎn)效率低)
該溫度下催化劑的活性最高(較低溫時(shí)反應(yīng)速率過慢,生產(chǎn)效率低)
;若要提高甲醇的產(chǎn)率,可采取的措施有(寫2條):
降溫
降溫
、
加壓或?qū)⑺图状紡幕旌象w系中分離出來
加壓或?qū)⑺图状紡幕旌象w系中分離出來
.
(4)甲醇的一個(gè)重要作用是制燃料電池,常用KOH作電解質(zhì)溶液,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O
.
(5)常溫常壓下,飽和CO
2水溶液的pH=5.6,c (H
2CO
3)=1.5×10
-5mol?L
-1,若忽略水的電離和H
2CO
3的二級(jí)電離,則H
2CO
3?HCO
3-+H
+的平衡常數(shù)K=
4.2×10-7 mol?L-1
4.2×10-7 mol?L-1
(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字,己知10
-5.6=2.5×10
-6).
(6)某同學(xué)擬用沉淀法測定空氣中CO
2的體積分?jǐn)?shù),他查得CaCO
3、BaCO
3的溶度積常數(shù)分別為4.96×10
-9、2.58×10
-9,該同學(xué)應(yīng)該選用較合適的試劑是
AD
AD
(填字母).
A.Ba(OH)
2溶液 B.Ca(OH)
2溶液
C.BaCl
2和NaOH混合溶液 D.CaCl
2溶液.