（2010?崇文区一模）最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO₂从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO₂转变为可再生燃料甲醇．“绿色自由”构想技术流程如图1所示：

（1）分解池中发生分解反应的物质是．
（2）在合成塔中，若有2.2kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式．
（3）①从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300℃的温度，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是．
②从合成塔中分离出甲醇的原理与下列哪个相符（选填字母）．
a．过滤b．分液c．蒸馏
③“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括．
（4）图2是甲醇燃料电池的结构示意图．已知电池总反应为：2CH₃OH+3O₂=2CO₂+4H₂O．通入a-端的电极是（填“正极”或“负极”），负极发生的电极反应是．

（2011?怀柔区模拟）合成氨工业生产条件：催化剂：铁触媒，温度：400～500℃，压强：30～50MPa．每生成0.1molNH₃放热4.61kJ．
请回答：
（1）工业合成氨反应的热化学方程式生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑催化剂的活性，原因之二是
（2）铁触媒是以FeO和Fe₂O₃为主要成分的氧化物．某铁触媒中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=1：1，则n（Fe）：n（O）=．实验测定，当n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=1：2时催化活性最高．Fe₂O₃中加适量碳粉可制备这种催化活性最高的铁触媒：2Fe₂O₃+C=4FeO+CO₂↑，理论上，240g Fe₂O₃中需要加入碳粉g可以制备这种催化剂．
（3）某同学为探究某铁触媒的成分，用适量稀硝酸溶解少量样品，取少许所得溶液滴加KSCN出现红色，由此确定该铁触媒中铁为+3价，你认为该结论（填合理或不合理），理由：
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为原料，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池，同时达到固氮作用．该电池的正极反应式为．

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?3NH₃（g），△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达平衡后测得平衡常数为K₁，此时N₂的转化率为x．则K和x的关系满足K=．若温度为400℃，平衡常数为K₂，则K₁K₂（填“＜”、“=”或“＞”）
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：

物  质	燃烧热（kJ?mol-1）
H2（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH4（g）	-890.3

已知1mol H₂O（g）转变为1mol H₂O（l）时放出44.0kJ热量．
①写出CO燃烧的热化学方程式．
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=kJ/mol．

合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响．合成氨反应的化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）3NH₃（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工业中原料气N₂可从空气中分离得到，H₂可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂-铁触媒，温度-400～500℃，压强-30～50MPa．
回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是．从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是．
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N₂的转化率为x．则K和x的关系满足K=．
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）．部分物质的燃烧热数据如下表：

物  质	燃烧热（kJ?mol-1）
H2（g）	-285.8
CO（g）	-283.0
CH4（g）	-890.3

已知1mol H₂O（g）转变为1mol H₂O（l）时放出44.0kJ热量．写出CH₄和H₂O在高温下反应的热化学方程式．
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N₂、H₂为电极反应物，以HCl-NH₄Cl为电解质溶液制取新型燃料电池．请写出该电池的正极反应式．

二甲醚（CH₃OCH₃）是无色气体，可作为一种新型能源．由合成气（组成为H₂、CO和少量的CO₂）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：
甲醇合成反应：
（Ⅰ）CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₁=-90.1kJ?mol^-1
（Ⅱ）CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂=-49.0kJ?mol^-1
水煤气变换反应：
（Ⅲ）CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂ （g）△H₃=-41.1kJ?mol^-1
二甲醚合成反应：
（Ⅳ）2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₄=-24.5kJ?mol^-1
回答下列问题：
（1）Al₂O₃是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一．工业上从铝土矿制备较高纯度Al₂O₃的主要工艺流程是（以化学方程式表示）．
（2）分析二甲醚合成反应（Ⅳ）对于CO转化率的影响．
（3）由H₂和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为．根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响．
（4）有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al₂O₃）、压强为5.0MPa的条件下，由H₂和CO直接制备二甲醚，结果如图所示．其中CO转化率随温度升高而降低的原因是．
（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kW?h?kg^-1）．若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，能量密度E=（列式计算．能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW?h=3.6×10⁶J）．