充分利用碳的氧化物合成化工原料,既可以减少环境污染和温室效应,又能变废为宝。
Ⅰ\(\rm{.CO_{2}}\)的综合利用是解决温室效应及能源问题的有效途径。
\(\rm{(1)O_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)在催化剂存在下可发生反应生成\(\rm{CH_{3}OH.}\)已知\(\rm{CH_{3}OH}\)、\(\rm{H_{2}}\)的燃烧热分别为\(\rm{\triangle H_{1}=-akJ⋅mol^{-1}}\)、\(\rm{\triangle H_{2}=-bkJ⋅mol^{-1}}\),且\(\rm{1mol}\)水蒸气转化为液态水时放出\(\rm{cKJ}\)的热量。
则\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)\triangle H}\) ______ \(\rm{KJ⋅mol^{-1}}\)。
\(\rm{(2)}\)对于\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)。控制\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)初始投料比为\(\rm{1}\):\(\rm{3}\)时,温度对\(\rm{CO_{2}}\)平衡转化率及甲醇产率的影响如图所示。由图可知获取\(\rm{CH_{3}OH}\)最适宜的温度是 ______ ,下列有利于提高\(\rm{CO_{2}}\)转化为\(\rm{CH_{3}OH}\)的平衡转化率的措施是 ______ 。
A.使用催化制\(\rm{B.}\)增大体系压强
C.增大\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)的初始投料比\(\rm{D.}\)投料比不变和容器体积不变,增加反应物的浓度
Ⅱ\(\rm{.CO}\)是合成尿素、甲酸的原料。
\(\rm{(3)}\)合成尿素的反应:\(\rm{2NH_{3}(g)+CO(g)⇌CO(NH_{2})_{2}(g)+H_{2}(g)\triangle H=-81.0KJ⋅mol^{-1}}\)。
\(\rm{①T℃}\)时,在体积为\(\rm{2L}\)的恒容密闭容器中,将\(\rm{2molNH_{3}}\)和\(\rm{1molCO}\)混合发生反应,\(\rm{5min}\)时,\(\rm{NH_{3}}\)的转化率为\(\rm{80\%.}\)则\(\rm{0~5min}\)内的平均反应速率为\(\rm{v(CO)=}\) ______ 。
\(\rm{②}\)已知:
温度\(\rm{/K}\) | \(\rm{398}\) | \(\rm{498}\) | \(\rm{…}\) |
平衡常数\(\rm{/K}\) | \(\rm{126.5}\) | \(\rm{K_{1}}\) | \(\rm{…}\) |
则:\(\rm{K_{1}}\) ______ \(\rm{126.5(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\);其判断理由是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)通过人工光合作用可将\(\rm{CO}\)转化成\(\rm{HCOOH}\)。
\(\rm{①}\)已知常温下,浓度均为\(\rm{0.1mol⋅L^{-1}}\)的\(\rm{HCOOH}\)和\(\rm{HCOONa}\)混合溶液\(\rm{pH=3.7}\),则\(\rm{HCOOH}\)的电离常数\(\rm{Ka}\)的值为 ______ \(\rm{(}\)已知\(\rm{\lg 2=0.3)}\)。
\(\rm{②}\)用电化学可消除\(\rm{HCOOH}\)对水质造成的污染,其原理是电解\(\rm{CoSO_{4}}\)、稀硫酸和\(\rm{HCOOH}\)混合溶液,用电解产生的\(\rm{Co^{3+}}\)将\(\rm{HCOOH}\)氧化成\(\rm{CO_{2}.Co^{3+}}\)氧化\(\rm{HCOOH}\)的离子方程式为 ______ ;忽略体积变化,电解前后\(\rm{Co^{2+}}\)的浓度将 ______ \(\rm{(}\)填“增大”“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。