高炉气中含有的气体主要有N2、CO、CO2等。在含有大量N2的高炉气体系中，富集...

高炉气中含有的气体主要有N2、CO、CO2等。在含有大量N2的高炉气体系中，富集CO的技术关键在于要有对CO选择性好的吸附材料，从而实现CO和N2的分离。

（1）由CO可以直接合成许多C1化工产品，如生产甲醇。已知：

2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=－1453kJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6kJ·mol－1

又知CO(g)燃烧热△H=－283kJ·mol－1，则CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H= kJ·mol－1。

（2）工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO，该反应的化学方程式如下：

CH3COOCu(NH3)2 (aq)+CO(g) CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) △H<0

吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨，可采取的措施有。

a.适当升高温度 b.适当降低温度 c.增大压强 d.减小压强

（3）到目前为止，CO吸附剂的开发大多数以铜(+1)为活性组分负载在各种载体上，然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO。下图是变压吸附回收高炉气中CO的流程图。

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①PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图，由此可见，为了保证载铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求，应采取的措施是。

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②从PSA-II中富集得到的CO有广泛的用途，除生产甲醇外，列举其中一种用途。

③检验放空气体中是否含有CO的实验操作是：将该气体通入氯化钯（PdCl2）溶液中，观察是否有黑色的单质钯生成，写出对应的化学方程式。

（4）已知：Ksp(CaCO3)=a，Ksp[Ca(OH)2]=b，将少量CO2气体通入石灰乳中充分反应，达到平衡后，测得溶液c(OH－)=c mol·L－1，则c(CO32－)= mol·L－1（用含a、b、c的代数式表示）。

（1）－128.1 （2）ad （3）①尽量在PSA-I中将CO2 脱除(保证PSA-I吸附CO2的时间) ；②作燃料（合理均给分）③CO+PdCl2+H2O==Pd↓+2HCl+CO2 （4）ac2/b 【解析】试题分析：（1）CO(g)燃烧热△H=－283kJ·mol－1，则CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) △H=－283kJ·mol－1 ①，2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=－1453kJ·mol－1 ②，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ·mol－1 ③，根据盖斯定律①×2+③×2-②得，CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H=－128.1 kJ·mol－1；（2）CH3COOCu(NH3)2 (aq)+CO(g) CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) △H<0，该反应为气体体积减小的放热反应，a.适当升高温度，平衡逆向移动，可生成醋酸亚铜氨，正确；b.适当降低温度，平衡正向移动，错误；c.增大压强，平衡正向移动，错误d.减小压强，平衡逆向移动，可生成醋酸亚铜氨，正确；答案选ad；（3）①由图像可知，时间越长，CO的回收率越高，为了保证载铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求，应采取的措施是尽量在PSA-I中将CO2脱除(保证PSA-I吸附CO2的时间)； ②CO除生产甲醇外，还可用作燃料； ③将CO气体通入氯化钯（PdCl2）溶液中，有黑色的单质钯生成，化学方程式为 CO+PdCl2+H2O==Pd↓+2HCl+CO2；（4）将少量CO2气体通入石灰乳中充分反应，发生CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O，达到平衡后，存在Ca(OH)2Ca2++2OH-，CaCO3Ca2++CO32-，则c(Ca2+)c(OH-)2/c(Ca2+)c(CO32-)=b/a，则c(CO32-)=ac2/bmol·L－1。考点：热化学方程式，化学平衡的影响因素，溶度积常数

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考点分析：

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