歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應對冰川融化和全球變暖,使得對如何降低大氣中CO
2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫.請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質.
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應的化學方程式為:
C+
K
2Cr
2O
7+
→
CO
2↑+
K
2SO
4+
Cr
2(SO
4)
3+
H
2O
請完成并配平上述化學方程式.
(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產.工業(yè)上一般以CO和H
2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:
CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
1=-116kJ?mol
-1①下列措施中有利于增大該反應的反應速率的是
;
A、隨時將CH
3OH與反應混合物分離
B、降低反應溫度
C、增大體系壓強
D、使用高效催化劑
②已知:
CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H
2=-283 kJ?mol
-1H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H
3=-242 kJ?mol
-1則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO
2和水蒸氣時的熱化學方程式為
;
③在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律.如圖是上述三種溫度下不同的H
2和CO的起始組成比(起始時CO的物質的量均為1mol)與CO平衡轉化率的關系.
請回答:
。┰谏鲜鋈N溫度中,曲線Z對應的溫度是
;
ⅱ)利用圖中a點對應的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應溫度下CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g) 的平衡常數(shù)K=
.
(3)CO
2在自然界循環(huán)時可與CaCO
3反應,CaCO
3是一種難溶物質,其Ksp=2.8×10
-9.CaCl
2溶液與Na
2CO
3溶液混合可形成CaCO
3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl
2溶液與Na
2CO
3溶液混合,若Na
2CO
3溶液的濃度為7×10
-4mol/L,則生成沉淀所需CaCl
2溶液的最小濃度為
.