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  • 航天员呼吸产生的\(\rm{CO_{2}}\)用下列反应处理,可实现空间站中\(\rm{O_{2}}\)的循环利用。
    \(\rm{Sabatier}\)反应:\(\rm{CO_{2}(g)+4H_{2}(g)⇌CH_{4}(g)+2H_{2}O(g)}\)
    水电解反应:\(\rm{2H_{2}O(l)}\) \(\rm{ \dfrac { \overset{\;{电解}\;}{}}{\;}2H_{2}(g)+O_{2}(g)}\)
    \(\rm{(1)}\)将原料气按\(\rm{n\;_{CO_{2}}}\):\(\rm{n\;_{H_{2}}=1}\):\(\rm{4}\)置于密闭容器中发生\(\rm{Sabatier}\)反应,测得\(\rm{H_{2}O(g)}\)的物质的量分数与温度的关系如图所示\(\rm{(}\)虚线表示平衡曲线\(\rm{)}\)。
    \(\rm{①}\)该反应的平衡常数\(\rm{K}\)随温度升高而 ______ \(\rm{(}\)填“增大”或“减小”\(\rm{)}\)。
    \(\rm{②}\)温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是 ______ 。
    \(\rm{③200℃}\)达到平衡时体系的总压强为\(\rm{p}\),该反应平衡常数\(\rm{K_{p}}\)的计算式为 ______ 。\(\rm{(}\)不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压\(\rm{=}\)总压\(\rm{×}\)物质的量分数\(\rm{)}\)
    \(\rm{(2)Sabatier}\)反应在空间站运行时,下列措施能提高\(\rm{CO_{2}}\)转化率的是 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)。
    A.适当减压                         \(\rm{B.}\)增大催化剂的比表面积
    C.反应器前段加热,后段冷却         \(\rm{D.}\)提高原料气中\(\rm{H_{2}}\)所占比例
    \(\rm{(3)}\)一种新的循环利用方案是用\(\rm{Bosch}\)反应\(\rm{CO_{2}(g)+2H_{2}(g)⇌C(s)+2H_{2}O(g)}\)代替\(\rm{Sabatier}\)反应。
    \(\rm{①}\)已知\(\rm{CO_{2}(g)}\)、\(\rm{H_{2}O(g)}\)的生成焓分别为\(\rm{-394kJ⋅mol^{-1}}\)、\(\rm{-242kJ⋅mol^{-1}}\),\(\rm{Bosch}\)反应的\(\rm{\triangle H=}\) ______ \(\rm{kJ⋅mo}\)
    \(\rm{l^{-1}.(}\)生成焓指一定条件下由对应单质生成\(\rm{1mol}\)化合物时的反应热\(\rm{)}\)
    \(\rm{②}\)一定条件下\(\rm{Bosch}\)反应必须在高温下才能启动,原因是 ______ 。
    【考点】化学平衡的计算
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    难度:较易
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