研發(fā)二氧化碳利用技術(shù)、降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點(diǎn)。
(1)減少碳排放的方法有很多,CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)化合物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán),如下反應(yīng):
a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
b.CO2+3H2CH3OH+H2O
c.2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O
上述反應(yīng)中原子利用率最高的是
b
b
(填編號(hào))。
(2)CO2在固體催化表面加氫合成甲烷過(guò)程中發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):
主反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=-156.9kJ?mol-1
副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ?mol-1
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-395.6kJ?mol-1,
則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-634.3kJ?mol-1
-634.3kJ?mol-1
。
(3)利用電化學(xué)方法通過(guò)微生物電催化將CO2有效地轉(zhuǎn)化為H2C2O4,裝置如圖1所示。陰極區(qū)電極反應(yīng)式為 ;當(dāng)體系的溫度升高到一定程度,電極反應(yīng)的速率反而迅速下降,其主要原因是 溫度過(guò)高微生物催化能力降低或催化劑失活
溫度過(guò)高微生物催化能力降低或催化劑失活
。
(4)研究脫除煙氣中的NO是環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。有氧條件下,在Fe基催化劑表面,NH3還原NO的反應(yīng)機(jī)理如圖2所示,該過(guò)程可描述為 在Fe基催化劑表面,NH
3吸附在酸性配位點(diǎn)上形成
,NO與O
2吸附在Fe
3+配位點(diǎn)上形成NO
2,然后
與NO
2結(jié)合生成
,最后
與NO反應(yīng)生成N
2、H
2O,并從催化劑表面逸出
在Fe基催化劑表面,NH
3吸附在酸性配位點(diǎn)上形成
,NO與O
2吸附在Fe
3+配位點(diǎn)上形成NO
2,然后
與NO
2結(jié)合生成
,最后
與NO反應(yīng)生成N
2、H
2O,并從催化劑表面逸出
。
(5)近年來(lái),低溫等離子技術(shù)是在高壓放電下,O2產(chǎn)生O*自由基,O*自由基將NO氧化為NO2后,再用Na2CO3溶液吸收,達(dá)到消除NO的目的。實(shí)驗(yàn)室將模擬氣(N2、O2、NO)以一定流速通入低溫等離子體裝置,實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示。
①等離子體技術(shù)在低溫條件下可提高NO的轉(zhuǎn)化率,原因是 NO與O2反應(yīng)生成NO2是放熱反應(yīng),低溫時(shí)有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行
NO與O2反應(yīng)生成NO2是放熱反應(yīng),低溫時(shí)有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行
。
②其他條件相同,等離子體的電功率與NO的轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖4所示,當(dāng)電功率大于30W時(shí),NO轉(zhuǎn)化率下降的原因可能是 功率增大時(shí),會(huì)產(chǎn)生更多的O*自由基,NO更易被氧化為NO2,功率增大,N2和O2在放電時(shí)會(huì)生成NO;相比而言,后者產(chǎn)生的NO更多
功率增大時(shí),會(huì)產(chǎn)生更多的O*自由基,NO更易被氧化為NO2,功率增大,N2和O2在放電時(shí)會(huì)生成NO;相比而言,后者產(chǎn)生的NO更多
。【答案】b;-634.3kJ?mol
-1;
;溫度過(guò)高微生物催化能力降低或催化劑失活;在Fe基催化劑表面,NH
3吸附在酸性配位點(diǎn)上形成
,NO與O
2吸附在Fe
3+配位點(diǎn)上形成NO
2,然后
與NO
2結(jié)合生成
,最后
與NO反應(yīng)生成N
2、H
2O,并從催化劑表面逸出;NO與O
2反應(yīng)生成NO
2是放熱反應(yīng),低溫時(shí)有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行;功率增大時(shí),會(huì)產(chǎn)生更多的O*自由基,NO更易被氧化為NO
2,功率增大,N
2和O
2在放電時(shí)會(huì)生成NO;相比而言,后者產(chǎn)生的NO更多