“碳中和”是指排出的CO2或溫室氣體被植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消。減少CO2排放的有效措施包括二氧化碳的捕集、利用與封存和開發(fā)可再生能源等。2020年10月15日我國千噸級液態(tài)太陽燃料合成(“液態(tài)陽光”)示范項(xiàng)目在蘭州成功運(yùn)行,該項(xiàng)目使用了三個(gè)基本技術(shù):太陽能光伏發(fā)電、電解水制氫氣、二氧化碳在一定條件下與氫氣反應(yīng)得到綠色液體燃料甲醇(CH3OH),首次將太陽能規(guī)模轉(zhuǎn)化為液體燃料?!耙簯B(tài)陽光”生產(chǎn)過程如圖1所示。
(1)①下列有關(guān)說法正確的是 ACDACD(填字母)。
A.電解水將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.燃煤脫硫有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”
C.積極鼓勵(lì)植樹造林,降低空氣中CO2含量
D.“液態(tài)陽光”項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了從無機(jī)物到有機(jī)物的轉(zhuǎn)化
②“液態(tài)陽光”生產(chǎn)過程中反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為 CO2+3H2 一定溫度 催化劑CH3OH+H2OCO2+3H2 一定溫度 催化劑CH3OH+H2O。理論上反應(yīng)Ⅰ消耗的H2O中氫元素質(zhì)量 >>反應(yīng)Ⅱ生成的甲醇中氫元素質(zhì)量(選填“>”、“<”或“=”)。
(2)一種捕集煙氣中CO2的過程如圖2所示。
①“吸收”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
②“轉(zhuǎn)化”后得到的液體溫度明顯高于室溫,可能的原因是 氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱。
③下列溶液中,同樣能用于“捕捉”CO2的是 CC。(填字母)
A.CaCl2溶液
B.CuSO4溶液
C.氨水
(3)開發(fā)利用氫能源是世界各國達(dá)成碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵。
利用甲烷(CH4)和水蒸氣催化重整制氫,主要在500℃以上發(fā)生下列反應(yīng):
a:CH4+H2O 一定條件 CO+3H2;
b:CO+H2O 一定條件 CO2+H2。
①提純氫氣的方法之一是使用金屬膜透氫,微觀過程如圖3所示,從微觀角度描述該過程 氫分子在金屬膜表面分解為氫原子,氫原子通過金屬膜后重新組合成氫分子氫分子在金屬膜表面分解為氫原子,氫原子通過金屬膜后重新組合成氫分子。
②提純氫氣還可以用CaO作為吸附劑吸收除去CO2。使用一段時(shí)間后氧化鈣會(huì)轉(zhuǎn)化為碳酸鈣而失效。失效的吸附劑經(jīng)煅燒可再次投入使用,但經(jīng)多次循環(huán)后,吸附效果仍會(huì)降低。固體結(jié)構(gòu)變化如圖4所示,請分析吸附劑效果降低的原因是 隨著煅燒次數(shù)的增加,生成氧化鈣的孔洞逐漸減少,吸附效果減弱隨著煅燒次數(shù)的增加,生成氧化鈣的孔洞逐漸減少,吸附效果減弱。
一定溫度
催化劑
一定溫度
催化劑
一定條件
一定條件
【答案】ACD;CO2+3H2 CH3OH+H2O;>;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱;C;氫分子在金屬膜表面分解為氫原子,氫原子通過金屬膜后重新組合成氫分子;隨著煅燒次數(shù)的增加,生成氧化鈣的孔洞逐漸減少,吸附效果減弱
一定溫度
催化劑
【解答】
【點(diǎn)評】
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