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2023年9月23日,杭州亞運(yùn)會開幕式使用液體火炬燃料—“零碳甲醇”,備受矚目,它是CO2資源化利用的有效途徑,是實(shí)現(xiàn)“碳中和”理念的重要途徑(“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng))。
Ⅰ.“碳捕獲”并封存有利于減緩溫室效應(yīng)。
同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易CO2捕捉器,其捕捉CO2的流程如圖所示。菁優(yōu)網(wǎng)
(1)寫出噴霧反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
,此方法中采用“噴霧”的優(yōu)點(diǎn)
增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分
增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分
。
(2)流程中CaO與水反應(yīng)后生成Ca(OH)2可循環(huán)利用,但從節(jié)能的角度看,存在的不足是
碳酸鈣高溫煅燒,耗能較多,此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放
碳酸鈣高溫煅燒,耗能較多,此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放
。
Ⅱ.“碳”的轉(zhuǎn)化與利用
轉(zhuǎn)化一:CH4與CO2在催化劑作用下可得到CO和H2,反應(yīng)過程如圖所示,在催化劑表面發(fā)生的反應(yīng)可分為以下2步:反應(yīng)①CH4
催化劑
一定條件
C+H2
反應(yīng)②C+CO2
催化劑
一定條件
CO
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(3)反應(yīng)①屬于基本反應(yīng)類型的
分解
分解
反應(yīng),反應(yīng)②中生成物CO中碳元素的化合價(jià)為
+2
+2
。反應(yīng)中各物質(zhì)的量隨溫度變化的曲線如圖所示,縱坐標(biāo)(kmol)數(shù)值越大表示該物質(zhì)越多,因此,反應(yīng)需在
較高
較高
(填“較低”或“較高”)溫度下進(jìn)行。
(4)利用液氮的低溫可將CO先液化,從而獲得純凈的氫氣,氫氣先逸出,說明氫氣的沸點(diǎn)比CO的沸點(diǎn)
(填“低”或“高”)。
轉(zhuǎn)化二:如圖是我國科研團(tuán)隊(duì)利用催化劑MoS2實(shí)現(xiàn)低溫、高效、長壽命催化CO2加氫制甲醇(CH3OH)的工藝。
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(5)寫出利用光和催化劑使水制取氫氣的符號表達(dá)式
H2O
催化劑
H2+O2
H2O
催化劑
H2+O2
。該過程的能量轉(zhuǎn)化形式為太陽能轉(zhuǎn)換為
化學(xué)
化學(xué)
能。
(6)寫出CO2和H2在MoS2催化劑和加熱條件下轉(zhuǎn)化為甲醇(CH3OH)和水的符號表達(dá)式:
CO2+H2
M
o
S
2
CH3OH+H2O
CO2+H2
M
o
S
2
CH3OH+H2O
。
【答案】CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O;增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分;碳酸鈣高溫煅燒,耗能較多,此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放;分解;+2;較高;低;H2O
催化劑
H2+O2;化學(xué);CO2+H2
M
o
S
2
CH3OH+H2O
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/24 10:0:2組卷:50引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氫氣是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ木G色能源。
    (1)圖-1是通過熱化學(xué)循環(huán)用硫化氫氣體(H2S)制備氫氣的模擬工藝流程。
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    ①HI在產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)屬于
     
    (填基本反應(yīng)類型)。
    ②上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)
     
    (寫一種)。
    ③硫化氫氣體制備氫氣時(shí)生成兩種單質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    。
    (2)中國研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑,利用太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水制取氫氣,其主要過程如圖-2圖所示。
    ①寫出整個(gè)過程的總反應(yīng)化學(xué)方程式
     
    ,整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向
     
    能的轉(zhuǎn)換。
    ②過程Ⅱ中生成了氫氣和
     
    (填化學(xué)式)。
    ③光解水法與電解水法相比最顯著的優(yōu)點(diǎn)是
     
    發(fā)布:2024/10/19 9:0:1組卷:17引用:1難度:0.5
  • 2.“嫦娥五號”成功帶回月壤樣品,經(jīng)分析月壤及月巖的組成主要是硅、鎂、鋁、鈣、鐵等14種元素的氧化物,月壤中含有的氦-3量是地球的百萬到千萬倍。
    (1)已知氦-3的質(zhì)子數(shù)為2,中子數(shù)為1,氦-3的相對原子質(zhì)量為①
     
    ,它的原子結(jié)構(gòu)示意圖為②
     
    (選填圖1字母)。
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    (2)由圖2可知,月壤中含量最多的金屬元素是③
     
    ,它的一種氧化物中金屬元素與氧元素質(zhì)量比為21:8,則該氧化物的化學(xué)式為④
     
    。
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    (3)為能在月球上長期生活,科學(xué)家設(shè)想利用月壤制備氧氣,其中一種方法是研究可利用“風(fēng)化層電解制備氧氣”,流程如圖3所示。
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    i.風(fēng)化層電解氧化鎂制備氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式是⑤
     
    ,該反應(yīng)屬于⑥
     
    反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。
    ii.理論上,電解等質(zhì)量的下列氧化物,產(chǎn)生氧氣最多的是⑦
     

    a.FeO
    b.CaO
    c.Al2O3
    發(fā)布:2024/10/18 7:0:2組卷:10引用:1難度:0.5
  • 3.工業(yè)用優(yōu)質(zhì)石灰石(含一定量的SiO2)作原料制備高純度碳酸鈣的過程如圖。
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    (1)酸溶過程中稀鹽酸需要過量,過量的目的是
     
    。
    (2)操作Ⅰ和操作Ⅱ共有的操作是
     
    。
    (3)轉(zhuǎn)化池中通入氨氣的作用:一方面使氯化鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,另外一個(gè)作用是
     

    (4)關(guān)于整個(gè)該制備流程,下列說法正確的是
     
    (選填序號)。
    a.酸溶中看見不再有氣泡冒出,方可停止加入稀鹽酸
    b.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作Ⅰ、操作Ⅱ都需要用到玻璃棒,其作用不同
    c.轉(zhuǎn)化池中應(yīng)該不斷攪拌,以促進(jìn)反應(yīng)完全進(jìn)行。
    發(fā)布:2024/10/24 0:0:2組卷:8引用:2難度:0.7
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