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為了緩解日益嚴重的CO2濃度升高導致的溫室效應等環(huán)境問題,如何對大氣中的CO2進行捕獲、儲存與利用成為全球關(guān)注的一個重要問題。
I.最近有科學家提出“綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,即可吸收空氣中的二氧化碳。然后再把二氧化碳從溶液中提取出來,經(jīng)化學反應后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状?。技術(shù)流程如下:
(1)試寫出在吸收池中發(fā)生反應的化學方程式
K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3

(2)常溫下,飽和K2CO3溶液的pH大于7,原因是
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
(用離子方程式說明)。
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II.氨基甲酸銨(NH2COONH4)可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。工業(yè)上也常用上述方法捕捉到的CO2和NH3反應制得。其反應的化學方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H
已知反應:①2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(l)+H2O(l)△H1,②NH2COONH4(s)?CO(NH22(l)+H2O(l)△H2.反應①的平衡常數(shù)和溫度(T/℃)關(guān)系如表:
T/℃ 165 175 185 195
K 111.9 74.1 50.6 34.8
(1)通過表中的數(shù)據(jù)推斷△H1
0(填“>”或“<”),
ΔH與△H1、△H2之間的關(guān)系是:ΔH=
△H1-△H2
△H1-△H2
。
(2)某化學興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨,對于反應
2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)ΔH<0  進行研究。設原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)
n
N
H
3
m
C
O
2
=x.①將x=2充入絕熱、恒容的密閉體系中進行反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是
BD
BD

A.正反應速率達到最大   B.平衡常數(shù)保持不變
C.當CO2的物質(zhì)的量與氨基甲酸銨的物質(zhì)的量相等   D.NH3的體積分數(shù)保持不變時
②在一定溫度下將2mol NH3和一定量的CO2置于2L的密閉容器中反應。下圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α%)的關(guān)系。α隨著x增大而增大的原因是
增大氨碳比(x),即增大NH3的投入量,平衡正向移動
增大氨碳比(x),即增大NH3的投入量,平衡正向移動
。
該反應的平衡常數(shù)表達式K=
24.03
24.03
。③在上述②的條件下,若以氨碳比x=4充入原料氣,在下圖中畫出CO2轉(zhuǎn)化率(α)隨時間的變化圖(假設t1時達到平衡。
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【答案】K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3;CO32-+H2O?HCO3-+OH-;<;△H1-△H2;BD;增大氨碳比(x),即增大NH3的投入量,平衡正向移動;24.03
【解答】
【點評】
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,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:2引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.合成氨對人類生存具有重大意義,反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)科學家研究在催化劑表面合成氨的反應機理,反應步驟與能量的關(guān)系如圖所示(吸附在催化劑表面的微粒用*標注,省略了反應過程中部分微粒)。
    ①寫出步驟c的化學方程式
     
    。
    ②由圖像可知合成氨反應的ΔH
     
    0(填“>”、“<”或“=”)。
    (2)恒溫下,往一個4L的密閉容器中充入5.2molH2和2molN2,反應過程中對NH3的濃度進行檢測,得到的數(shù)據(jù)如下表所示:
    時間/min 5 10 15 20 25 30
    c(NH3)/(mol?L-1 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
    ①此條件下該反應的化學平衡常數(shù)K=
     
    。
    ②若維持容器容積不變,溫度不變,往原平衡體系中加入H2、N2和NH3各4mol,化學平衡將向
     
    反應方向移動(填“正”或“逆”)。
    發(fā)布:2024/10/23 6:0:3組卷:3引用:1難度:0.5
  • 2.在一定條件下,將2molSO2與1molO2加入到1L的密閉容器中,發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),充分反應后,測得平衡時SO3的濃度為1mol?L-1。此條件下平衡常數(shù)K為( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/10/23 11:0:2組卷:19引用:3難度:0.5
  • 3.氫能是一種綠色能源,也是重要的還原劑。目前有多種方法可以制氫并儲氫。催化加氫反應可以用于重要化工原料的轉(zhuǎn)化。
    Ⅰ.電解法制氫
    (1)甲醇電解可制得H2,其原理如圖1所示。陽極的電極反應式為
     
    。菁優(yōu)網(wǎng)
    Ⅱ.催化重整法制氫
    (2)已知:反應1:CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)ΔH1=+90.6kJ?mol-1
    反應2:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ?mol-1
    則反應3:CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)ΔH3=
     
    kJ?mol-1
    (3)以CuO-ZnO-Al2O3催化劑進行甲醇重整制氫時,固定其它條件不變,改變水、甲醇的物質(zhì)的量比,甲醇平衡轉(zhuǎn)化率及CO選擇性的影響如圖2所示。[CO的選擇性=
    n
    生成
    CO
    n
    生成
    C
    O
    2
    +
    n
    生成
    CO
    ×100%]
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    當水、甲醇比大于0.8時,CO選擇性下降的原因是
     
    。
    (4)銅基催化劑(Cu/CeO2)能高效進行甲醇重整制氫,但因原料中的雜質(zhì)或發(fā)生副反應生成的物質(zhì)會使催化劑失活。甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH),重整制氫時加入ZnO可有效避免銅基催化劑失活且平衡產(chǎn)率略有上升,其原理用化學反應方程式表示為
     

    Ⅲ.催化加氫還原反應的應用
    H2能將4-硝基苯乙烯菁優(yōu)網(wǎng)在特定條件下轉(zhuǎn)化為4-乙烯基苯胺菁優(yōu)網(wǎng)。兩種不同催化劑將4-硝基苯乙烯還原加氫的過程如圖3所示。
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    (5)已知Mo單原子位點對4-硝基苯乙烯有較好吸附效果。
    ①使用雙單原子催化劑可以大大提高4-乙烯基苯胺的產(chǎn)率,原因是
     
    。
    ②請描述4-硝基苯乙烯菁優(yōu)網(wǎng)在單原子催化劑下與H2發(fā)生反應的過程
     
    。
    發(fā)布:2024/10/23 5:0:2組卷:9引用:1難度:0.5
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