Question

【題目】為減小CO2對環(huán)境的影響，在限制其排放量的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對CO2創(chuàng)新利用的研究。

（1）①把含有較高濃度CO2的空氣通入飽和K2CO3溶液。②在①的吸收液中通高溫水蒸氣得到高濃度的CO2氣體。請寫出②中反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

（2）如將CO2與H2以1：3的體積比混合，在適當(dāng)條件下合成燃料甲醇和水。在體積為2L的密閉容器中，充入2mol CO2和6mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol。測得CO2（g）和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

從反應(yīng)開始到平衡，v（H2）=______；氫氣的轉(zhuǎn)化率=______；能使平衡體系中n（CH3OH）增大的措施有______。（只寫一種即可）

Answer 1

【答案】2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑ 0.24mol/（Lmin） 80% 降低溫度（或加壓或增大H2的量等）

【解析】

(1)①中碳酸鉀吸收二氧化碳生成碳酸氫鉀，通高溫水蒸氣，碳酸氫鉀分解生成碳酸鉀、二氧化碳與水；

(2)由圖可知，10min達(dá)平衡，平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.8mol/L，根據(jù)計(jì)算v(CH3OH)，再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(H2)；

根據(jù)CH3OH平衡濃度，利用n=cV計(jì)算△n(CH3OH)，再根據(jù)方程式計(jì)算△n(H2)，利用轉(zhuǎn)化率等于計(jì)算氫氣的轉(zhuǎn)化率；

改變體積使平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，可以增大CH3OH的物質(zhì)的量，據(jù)此結(jié)合方程式特征解答。

(1)①中碳酸鉀吸收二氧化碳生成碳酸氫鉀，通高溫水蒸氣，碳酸氫鉀分解生成碳酸鉀、二氧化碳與水，反應(yīng)方程式為：2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑；

故答案為：2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑；

(2)由圖可知，10min達(dá)平衡，平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.8mol/L，則10分鐘內(nèi)，v(CH3OH)=0.08mol/(Lmin)，根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v(H2)=3 v(CH3OH)=3×0.08mol/(Lmin)=0.24mol/(Lmin)，平衡時(shí)△n(CH3OH)=0.8mol/L×2L=1.6mol，根據(jù)方程式可知△n (H2)=3△n(CH3OH)=3×1.6mol=4.8mol，所以氫氣的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=80%；

該反應(yīng)正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng)，故降低溫度或加壓或增大H2的量等，可以是平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，增大CH3OH的物質(zhì)的量；

故答案為：0.24mol/（Lmin）；80%；降低溫度（或加壓或增大H2的量等）。