[题目]近年科学家提出“绿色自由构想.把含有大量的空气吹入溶液中.再把从溶液中提取出来.并使之与反应生成可再生能源甲醇.其工艺流程如图所示:(1)分解池中主要物质是 ,(2)在合成塔中.若有与足量恰好完全反应.生成气态的水和甲醇.可放出5370kJ的热量.写出该反应的热化学方程式 ,(3)该工艺在那些方面体现了“绿色自由构想中的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量的空气吹入溶液中，再把从溶液中提取出来，并使之与反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示：

(1)分解池中主要物质是______；

(2)在合成塔中，若有与足量恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出5370kJ的热量，写出该反应的热化学方程式______；

(3)该工艺在那些方面体现了“绿色自由”构想中的“绿色”______。(答二条)

(4)一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1mol和3mol，在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III，相同时间内的转化率随温度变化如图所示：

图中c点的转化率为，即转化了

①催化剂效果最佳的反应是______ (填“反应I”，“反应II”，“反应III”)。

②b点v (正)______ v (逆)(填“>”，“<”，“=”)。

③若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是______。

④c点时该反应的平衡常数K=______。

⑤一定条件下，向2L恒容密闭的上述容器中再充入1mol和3mol，达到新的化学平衡后，的浓度较原平衡浓度______填“增大”、“减小”或“不变”。

(5)科学家还研究了其它转化温室气体的方法，利用图所示装置可以将转化为气体燃料该装置工作时，N电极的电极反应式为______。

【答案】或碳酸氢钾减少大气中CO2并产生清洁能源甲醇；可循环使用；能量可以循环利用，低碳经济等反应I > 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动增大

【解析】

空气中的CO2与K2CO3溶液生成KHCO3，碳酸氢钾不稳定，在分解池中加热分解生成碳酸钾和二氧化碳、水，二氧化碳与氢气合成甲醇，
（1）吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO3；
（2）先计算1mol二氧化碳反应放出热量，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式；
（3）减少大气中的二氧化碳的含量并产生清洁能源甲醇；可循环使用；能量可以循环利用，低碳经济等都体现了“绿色自由”构想中的“绿色”；
（4）①不同温度下转化率最高或者达到相同转换率温度最低的催化剂效果好；
②通过判断b点是否为平衡状态判断正逆反应速率大小；
③该反应为放热反应，T4反应已经达到平衡，升高温度到T5平衡向逆反应移动，从而使CO2的转化率降低。故T4的a点转化率比T5的c点高；
④通过转化率列三段式求出平衡浓度，带入平衡常数表达式计算；

⑤恒容再充入 1mol CO2和3mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动；
（5）该装置中，根据电子流向知，M是负极，N是正极。

饱和溶液吸收生成，所以分解池中主要溶质为，

故答案为：或碳酸氢钾；

与足量反应，生成气态的和甲醇，反应的方程式为：，的物质的量为，与足量反应，生成气态的和甲醇，可放出5370kJ的热量，则参加反应，反应的焓变为，

故答案为：；

该工艺体现了“绿色自由”构想的“绿色”理念，根据流程分析，用合成甲醇，有助于减少大气中的，同时溶液可以循环利用，体现了低碳、环保，

故答案为：减少大气中并产生清洁能源甲醇；可循环使用；能量可以循环利用，低碳经济等；

使用不同的催化剂，催化效果不同，CO的转化率不一样，根据图象分析，催化效果最好的反应是反应Ⅰ，故答案为：反应Ⅰ；

温度升高，仍能继续反应，说明该温度时反应尚未达到化学平衡，反应仍能向右进行，则反应速率；

若此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高，根据图象，温度升高，从a到c过程中转化率降低，说明温度升高不利于反应正向进行，反应为放热反应，故答案为：该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；

点的转化率为，即转化了，起始时往2L恒容密闭容器中充入和，则平衡体系中，，，所以反应的化学平衡常数为；

一定条件下，向2L恒容密闭的上述容器中再充入1mol和3mol，增大了压强，平衡向着正向移动，达到新的化学平衡后，二氧化碳的转化率增大，平衡后二氧化碳的物质的量比原平衡大，则的浓度较原平衡浓度会增大；

根据装置图分析，N电极上转化为CO，过程为得电子反应，参与反应生成，则N电极上发生的电极反应为：。

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