(15分)最近科学家提出“绿色自由”构想:把含有大量CO2的空气吹入碳酸钾溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与氢气反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示:
(1)写出分解池中反应的化学方程式为_______________;
(2)在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出4947kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式_______________;
(3)已知合成塔中的反应是可逆的,根据平衡移动原理,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300℃的温度,其原因可能是_______________;
(4)“绿色自由”构想流程中常包括物质的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的物质除碳酸钾溶液外,还包括________(化学式)。
(5)300℃时,将CO和H2按1:3的体积比充入密闭容器中,CO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题:
①若其他条件不变,将A点的体积压缩至原来的一半,一段时间后反应再达平衡是,与原平衡比较下列说法正确的是________。
A.CO2的浓度减小 |
B.正反应速率增大,逆反应速率减小 |
C.CO2和H2的体积比为1:3 |
D.CH3OH的体积分数增大 |
②将1.0molCO2和3.0molH2置于体积不变的密闭容器中,2min时反应达到平衡,此时体系总压强为0.10MPa,用H2表示的反应速率为1.2mol/(L·min),则密闭容器的体积是____L。
(6)甲醇可制作燃料电池。以氢氧化钾溶液为电解质的负极反应式是__________。当转移的电子的物质的量为_______mol时,参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)。