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一碳化学是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物(如CH4、CO2、CH3OH等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学.科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后
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问题描述:

一碳化学是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物(如CH4、CO2、CH3OH等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学.科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为其它化工原料,如图所示:

(1)分解池通入高温水蒸气的作用是___.

(2)目前工业上可用CO2生产___甲醇燃料,反应的化学方程式为:CO2(g)+3H2⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H.

已知:

共价键C=OH-HC-OC-HO-H
键能KJ•mol-1750436358413463
①该反应的平衡常数的表达式K=___.

②该反应△H=___KJ•mol-1

③用甲醇可以设计成燃料电池,应用于电脑、汽车等能量的来源.设计较多的是由甲醇负极、氧正极和质子交换膜构成,写出负极的电极反应式___.

④已知25℃℃、101kPa下,2.0g液态甲醇完全燃烧生成液态水时放出45.4KJ的热量,则甲醇的标准燃烧热为___KJ•mol-1.

⑤为了提高甲醇的日生产量,可采取的措施是___.

A.减小压强 B.使用合适的催化剂C.温度越低越好 D.控制适当的温度

(3)CO2(g)+2CH4(OH)(g)⇌CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H,控制一定条件,该反应能自发进行,即△H___0(填写>、<、=).在恒温容积可变的容器中加入1molCO2、2molCH3OH.CO2的转化率与反应时间关系如图1示.在反应过程中加压,若t1时容器体积为1000mL,则t2时容器体积V=___mL.

(4)过氧化尿素合成反应式如下:CO(NH2)2+H2O2→CO(NH2)2•H2O2△H<0.当n(过氧化氢):n(尿素)为1.3:1,反应时间45min,用水杨酸作为稳定剂,分别考察反应温度对反应效果的影响如图2示[活性氧含量可视为CO(NH2)2•H2O2产量的直观表示].从图2可以看出,在实验选定的温度范围内,随反应温度的升高,产品活性氧含量先增加而随后减少.

①根据图2信息,最佳反应温度为___.

②如何说明该反应中在实验选定的温度范围内,随反应温度的升高,产品活性氧含量先增加而随后减少___.

郭烨回答:
  (1)通入高温水蒸气后生成了二氧化碳,所以通入高温水蒸气的作用是使KHCO3分解放出二氧化碳气体,故答案为:使KHCO3分解放出二氧化碳气体;   (2)①平衡常数K=C(CH
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