Question

為減少和消除CO₂對環境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學家加強了對CO₂創新利用的研究。甲醇是一種可再生燃料，它的沸點為64.7℃。有科學家提出綠色構想：把含有CO₂的空氣或工業尾氣通入碳酸鉀溶液中，然后再把CO₂從溶液中提取出來，經化學反應后得到甲醇，其構想流程如下：(相對原子質量：C-12  O-16   Ca-40   Ba-137)

試回答下列問題：
（1）寫出分解池中發生反應的化學方程式_________________________。 
（2）在2×10⁵Pa、300℃合成塔中，若有CO₂與H₂反應生成32g甲醇和水，放出49.5kJ的熱量，試寫出合成塔中發生反應的熱化學方程式： ______________________。 
（3）在合成塔中發生的是放熱反應，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_______________；若要提高甲醇的產率，可采取的措施有(寫2條)：________________ 、______________。
（4）甲醇的一個重要作用是制燃料電池，常用KOH作電解質溶液，負極的電極反應式為：_____________________。
（5）常溫常壓下，飽和CO₂水溶液的的pH=5.6，c (H₂CO₃)= 1.5×10^–5mol/L，若忽略水的電離和H₂CO₃的二級電離，則H₂CO₃HCO₃^–+ H⁺的平衡常數K= _________  (計算結果保留2位有效數字，己知10^–5.6=2.5×10^–6)。 
（6）某同學擬用沉淀法測定空氣中CO₂的體積分數，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度積常數分別為4.96×10^–9、2.58×10^–9，該同學應該選用較合適的試劑是_________(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）該溫度下催化劑的活性最高(較低溫時反應速率過慢，生產效率低)；降溫；加壓（或將水和甲醇從混合體系中分離出來；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