减少CO2的排放以及CO2的资源化利用具有重要意义．（1）用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐，是减少CO2排放的可行措施之一．①写出氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐的主要化学方程式．②分别用

Question

减少CO₂的排放以及CO₂的资源化利用具有重要意义．
（1）用氨水捕集烟气中的CO₂生成铵盐，是减少CO₂排放的可行措施之一．
①写出氨水捕集烟气中的CO₂生成铵盐的主要化学方程式___．
②分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO₂，CO₂脱除效率与吸收剂的pH关系如图Ⅰ所示，CO₂脱除效率与吸收剂的pH关系是___．烟气中CO₂的含量为12%，烟气通人氨水的流量为0.052m³/h（标准状况），用pH为12.81的氨水吸收烟气30min，脱除的CO₂的物质的量为___（精确到0.01）．
③CO₂脱除效率与温度的关系如图Ⅱ所示．从40℃到45℃脱除CO₂效率降低的主要原因是___．
（2）将CO₂和甲烷重整制合成气（CO和H₂）是CO₂资源化利用的有效途径．合成气用于制备甲醇的反应为
2H₂（g）+CO（g）⇌CH₃OH（g）△H=-90.1kJ/mol．
①在T℃时，容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，按不同方式投人反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下．

容器		甲	乙	丙
起始反应物投入量		2mol H2、l mol CO	1mol CH3OH	2mol CH3OH
平	c（CH，0H）/mol/L	C1	C2	c3
衡	反应的能量变化ZkJ	x	y	z
数	体系压强/Pa	P1	P2	P3
据	反应物转化率	a1	a2	a3

下列说法正确的是___（填字母編号）．
A.2c₁>c₃           B．|x|+|y|<90.1        C.2p₂<p₃        D．a₁+a₃<1
②在T℃、恒容条件下，该反应的平衡常数Kp=6.0×10^-3（kPa）^-2．若甲容器中反应达到平衡时p（CH₃OH）=24.0kPa，则平衡混合气体中CH₃OH的物质的量分数为___（Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算所得平衡常数，分压=总压×物质的量分数）．

Answer 1

（1）①氨水与CO₂反应生成碳酸氢铵，反应的方程式为CO₂+NH₃•H₂O═NH₄HCO₃；故答案为：CO₂+NH₃•H₂O═NH₄HCO₃；
②根据图1分析，CO₂脱除效率随吸收剂的pH增大而增大；因为烟气通人氨水的流量为0.052m³/h（标准状况），所以30min通入的烟气中含二氧化碳体积为0.052m³/h×0.5h×12%=0.00312m³，则物质的量为(0.00312×103L)/(22.4L/mol)=0.14mol，故答案为：CO₂脱除效率随吸收剂的pH增大而增大；0.14mol；
③因为温度高生成的碳酸氢铵易分解生成二氧化碳，所以从40℃到45℃脱除CO₂效率降低，故答案为：碳酸氢铵受热易分解生成二氧化碳；
（2）①A、甲、丙相比较，把甲等效为开始加入1molCH₃OH，丙中甲醇的物质的量为甲的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2c₁<c₃，故A错误；
B、由题目可知生成1molCH₃OH的能量变化为90.8kJ，甲、乙平衡状态相同，令平衡时甲醇为nmol，对于甲容器，a=90.8n，等于乙容器b=90.8（1-n），故a+b=90.8，故B错误；
C、比较乙、丙可知，丙中甲醇的物质的量为乙的2倍，压强增大，对于反应CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），平衡向生成甲醇的方向移动，故2p₂>p₃，故C错误；
D、甲、乙处于相同的平衡状态，则α₁+α₂=1，由C的分析可知α₂>α₃，所以a₁+a₃<1，故D正确，
故选D；
②由      2H₂（g）+CO（g）⇌CH₃OH（g）起始反应物投入量2mol H₂、l mol CO，设开始时氢气压强为2P，CO压强为P，
开始（kPa） 2P       P        0
转化（kPa）48.0     24.0    24.0
平衡（kPa）2P-48    P-24    24
Kp=(24)/((2P-48)2×(P-24))=6.0×10^-3（kPa）^-2，解得P=34.0kPa，则平衡混合气体中CH₃OH的物质的量分数为(分压)/(总压)=(24)/(30+24)×100%=44.4%，故答案为：44.4%；