16.為了緩解日益嚴重的CO
2濃度升高導致的溫室效應等環(huán)境問題,如何對大氣中的CO
2進行捕獲、儲存與利用成為全球關注的一個重要問題。
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?。技術流程如下:
(1)試寫出在吸收池中發(fā)生反應的化學方程式
(2)常溫下,飽和K
2CO
3溶液的pH大于7,原因是
(用離子方程式說明)。
II.氨基甲酸銨(NH
2COONH
4)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CO
2和NH
3反應制得。其反應的化學方程式如下:
2NH
3(g)+CO
2(g)?NH
2COONH
4(s)△H
已知反應:①2NH
3(g)+CO
2(g)?CO(NH
2)
2(l)+H
2O(l)△H
1,②NH
2COONH
4(s)?CO(NH
2)
2(l)+H
2O(l)△H
2.反應①的平衡常數(shù)和溫度(T/℃)關系如表:
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△H
1
0(填“>”或“<”),
ΔH與△H
1、△H
2之間的關系是:ΔH=
。
(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
2NH
3(g)+CO
2(g)?NH
2COONH
4(s)ΔH<0 進行研究。設原料氣中的NH
3和CO
2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)
=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
A.正反應速率達到最大 B.平衡常數(shù)保持不變
C.當CO
2的物質(zhì)的量與氨基甲酸銨的物質(zhì)的量相等 D.NH
3的體積分數(shù)保持不變時
②在一定溫度下將2mol NH
3和一定量的CO
2置于2L的密閉容器中反應。下圖是氨碳比(x)與CO
2平衡轉(zhuǎn)化率(α%)的關系。α隨著x增大而增大的原因是
。
該反應的平衡常數(shù)表達式K=
。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CO
2轉(zhuǎn)化率(α)隨時間的變化圖(假設t
1時達到平衡。