空氣中CO2含量的控制和CO2資源利用具有重要意義。
(1)燃煤煙氣中CO2的捕集可通過如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化實現(xiàn)。
“吸收”后所得的KHCO3溶液與石灰乳反應(yīng)的化學(xué)方程式為 KHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2OKHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2O;載人航天器內(nèi),常用LiOH固體而很少用KOH固體吸收空氣中的CO2,其原因是 相同質(zhì)量的LiOH固體可吸收更多二氧化碳相同質(zhì)量的LiOH固體可吸收更多二氧化碳。
(2)合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途徑之一。尿素合成主要通過下列反應(yīng)實現(xiàn)
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)═NH2COONH4(l)
反應(yīng)Ⅱ:NH2COONH4(l)═CO(NH2)2(l)+H2O(l)
①密閉體系中反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)(K)與溫度的關(guān)系如圖甲所示,反應(yīng)Ⅰ的ΔH <<(填“=0”或“>0”或“<0”)。
②反應(yīng)體系中除發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ外,還發(fā)生尿素水解、尿素縮合生成縮二脲[(NH2CO)2NH]和尿素轉(zhuǎn)化為氰酸銨(NH4OCN)等副反應(yīng)。尿素生產(chǎn)中實際投入NH3和CO2的物質(zhì)的量之比為n(NH3):n(CO2)=4:1,其實際投料比值遠(yuǎn)大于理論值的原因是 適當(dāng)抑制副反應(yīng)的發(fā)生,尿素中氮碳比小于副產(chǎn)物中縮二脲的氮碳比,氨氣與二氧化碳的投料比越大,二氧化碳轉(zhuǎn)化率越高適當(dāng)抑制副反應(yīng)的發(fā)生,尿素中氮碳比小于副產(chǎn)物中縮二脲的氮碳比,氨氣與二氧化碳的投料比越大,二氧化碳轉(zhuǎn)化率越高。
(3)催化電解吸收CO2的KOH溶液可將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。在相同條件下,恒定通過電解池的電量,電解得到的部分還原產(chǎn)物的法拉第效率(FE%)隨電解電壓的變化如圖乙所示。
FE%=QX(生成還原產(chǎn)物X所需要的電量)Q總(電解過程中通過的總電量)×100%
其中,QX=nF,n表示電解生成還原產(chǎn)物X所轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,F(xiàn)表示法拉第常數(shù)。
①當(dāng)電解電壓為U1V時,電解過程中含碳還原產(chǎn)物的FE%為0,陰極主要還原產(chǎn)物為 H2H2(填化學(xué)式)。
②當(dāng)電解電壓為U2V時,陰極由HCO-3生成CH4的電極反應(yīng)式為 HCO-3+8e-+6H2O=CH4↑+9OH-HCO-3+8e-+6H2O=CH4↑+9OH-。
③當(dāng)電解電壓為U3V時,電解生成的C2H4和HCOO-的物質(zhì)的量之比為 1:21:2(寫出計算過程)。
Q
X
(
生成還原產(chǎn)物
X
所需要的電量
)
Q
總
(
電解過程中通過的總電量
)
HCO
-
3
HCO
-
3
HCO
-
3
【答案】KHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2O;相同質(zhì)量的LiOH固體可吸收更多二氧化碳;<;適當(dāng)抑制副反應(yīng)的發(fā)生,尿素中氮碳比小于副產(chǎn)物中縮二脲的氮碳比,氨氣與二氧化碳的投料比越大,二氧化碳轉(zhuǎn)化率越高;H2;+8e-+6H2O=CH4↑+9OH-;1:2
HCO
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/13 8:0:9組卷:431引用:2難度:0.4
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:59引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3
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