碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关,请回答下列问题:
(1)自然界中的碳循环对人类的生存与发展具有重要意义.
①绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步:
2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s)═4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e-△H=+1360kJ•mol-1
12C3H6O3(s)+12e-═C6H12O6(s,葡萄糖)+6C3H10O4(s)+3O2(g)△H=-1200kJ•mol-1
则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为:___.
②溶洞的形成是石灰岩中的主要成分碳酸钙在一定条件下溶解和沉积形成,请站在活化能的角度解释溶洞形成过程极为缓慢的原因___.
(2)工业上碳及其化合物是重要的工业原料.
①以CO2、NaCl、NH3为原料制得Na2CO3是“侯氏制碱法”的重要步骤,相关物质的溶解度曲线如图所示,请写出常温下向饱和氯化钠溶液中先后通入足量的NH3、CO2发生反应的离子方程式:___.
常温常压下,在NaHCO3溶液中存在如下平衡:
HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH- Kh=2.27×10-8
HCO3-⇌CO32-+H+ Ka2=4.7×10-11
H2O⇌H++OH- Kw=1.0×10-14
请用K定量解释NaHCO3溶液显碱性的原因:___,在NaHCO3溶液中继续通入CO2,至溶液中n(HCO3-):n(H2CO3)=___时溶液可以达中性.
②工业上可以利用甲醇制备氢气.
甲醇蒸汽重整法制备氢气的胡政尧反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol的CH3OH(g)体系压强为p1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为p2,且p2:p1=2.2,则该条件下CH3OH的平衡转化率为___.
工业上还可以利用甲醇部分氧化法制备氢气,在一定温度下以