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有科学家提出回收利用空气中CO2的构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液中，溶液可吸收CO2生成碳酸氢钾；加热该溶液使之又分解出CO2，使其在合成塔内与氢气反应生成甲醇（CH3OH）和水．简要的生产流程如如图所示： （说明：吸收池中盛有饱和的K2CO3溶液，合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂） （1）合成塔中发生反应的化学方程式． （2）请在图中标出可循环利用的物质名称和循环方向． （3）若空气不经吸收池和分解池而直接通入合成塔，你认为可行吗？请简述原因． （4）请计算生产4.8t甲醇，可回收空气中CO2的质量是多少？

参考解答

432***137

2025-06-18 18:46:35

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（1）由题中给出的条件可知，在合成塔中发生反应是：二氧化碳和氢气在催化剂和加温加压下，生成甲醇和水，方程式为：CO2+3H2 高温 . 300℃200kPa CH3OH+H2O； （2）由图示可以看出：碳酸钾在被循环利用，且是在吸收池中反应在分解池中生成，循环方向如图： （3）由于空气中的二氧化碳含量太低，通过吸收池和分解池是为了加大二氧化碳的浓度，之后再通入合成塔．所以不行，如果直接通入合成塔，由于空气中CO2的含量太低了，不利于生成甲醇的反应进行； （4）设可回收空气中CO2的质量是X CO2+3H2 高温 . 300℃200kPa CH3OH+H2O 4432 X4.8t 44 32 = x 4.8t 解得：X=6.6t 故答为：（1）CO2+3H2 高温 . 300℃200kPa CH3OH+H2O；（2）如上图；（3）不行，如果直接通入合成塔，由于空气中CO2的含量太低了，不利于生成甲醇的反应进行；（4）6.6．

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