Question

为减少和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。甲醇是一种可再生燃料，它的沸点为64.7℃。有科学家提出绿色构想：把含有CO₂的空气或工业尾气通入碳酸钾溶液中，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后得到甲醇，其构想流程如下：(相对原子质量：C-12  O-16   Ca-40   Ba-137)

试回答下列问题：
（1）写出分解池中发生反应的化学方程式_________________________。 
（2）在2×10⁵Pa、300℃合成塔中，若有CO₂与H₂反应生成32g甲醇和水，放出49.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式： ______________________。 
（3）在合成塔中发生的是放热反应，高温不利于甲醇的生成，合成塔中维持300℃的较高温度的原因可能是_______________；若要提高甲醇的产率，可采取的措施有(写2条)：________________ 、______________。
（4）甲醇的一个重要作用是制燃料电池，常用KOH作电解质溶液，负极的电极反应式为：_____________________。
（5）常温常压下，饱和CO₂水溶液的的pH=5.6，c (H₂CO₃)= 1.5×10^–5mol/L，若忽略水的电离和H₂CO₃的二级电离，则H₂CO₃HCO₃^–+ H⁺的平衡常数K= _________  (计算结果保留2位有效数字，己知10^–5.6=2.5×10^–6)。 
（6）某同学拟用沉淀法测定空气中CO₂的体积分数，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度积常数分别为4.96×10^–9、2.58×10^–9，该同学应该选用较合适的试剂是_________(填字母)。
A．Ba(OH)₂溶液                 
B．Ca(OH)₂溶液 
C．BaCl₂和NaOH混合溶液       
D．CaCl₂溶液 

Answer 1

（1）2KHCO₃K₂CO₃+ CO₂↑+H₂O 
（2）CO₂(g)+3H₂(g)= CH₃OH (g)+H₂O(g)  ΔH＝－49.5kJ/mol
（3）该温度下催化剂的活性最高(较低温时反应速率过慢，生产效率低)；降温；加压（或将水和甲醇从混合体系中分离出来；合理即可）
（4）CH₃OH+8OH^–－6e^–=CO₃^2-+6H₂O或：2CH₃OH+16OH^–－12e^–=2CO₃^2–+12H₂O 
（5）4.2×10^–7 mol/L
（6）AD