捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用.目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH4)2CO3(aq)△H1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?NH4HCO3(aq)△H2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)?2NH4HCO3(aq)△H3
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系是:△H3=2△H2-△H12△H2-△H1.
(2)為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮?dú)庾鳛橄♂寗趖時(shí)刻,測(cè)得容器中CO2氣體的濃度.然后分別在溫度為T(mén)2、T3、T4、T5下,保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)相同時(shí)間測(cè)得CO2氣體濃度,得到趨勢(shì)圖(見(jiàn)圖1).則:
①△H3<<0(填>、=或<).
②在T1~T2及T4~T5二個(gè)溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢(shì),其原因是T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨著溫度的升高而提高.T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨著溫度的升高而提高.T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲.
③反應(yīng)Ⅲ在溫度為T(mén)1時(shí),溶液pH隨時(shí)間變化的趨勢(shì)曲線如圖2所示.當(dāng)時(shí)間到達(dá)t1時(shí),將該反應(yīng)體系溫度上升到T2,并維持該溫度.請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出t1時(shí)刻后溶液的pH變化總趨勢(shì)曲線.
(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有降低溫度;增大CO2濃度降低溫度;增大CO2濃度(寫(xiě)出2個(gè)).
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是B、DB、D.
A.NH4Cl B.Na2CO3 C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2.
【考點(diǎn)】化學(xué)平衡的影響因素;熱化學(xué)方程式.
【答案】2△H2-△H1;<;T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨著溫度的升高而提高.T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲;降低溫度;增大CO2濃度;B、D
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:709引用:12難度:0.5
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2.催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生以下兩個(gè)平衡反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ?。?br />①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ?mol-1發(fā)布:2025/1/6 6:0:5組卷:90引用:3難度:0.5 -
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(1)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間并提高CH3OH的產(chǎn)率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為80%
(2)已知在常溫常壓下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ?mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ?mol-1
則:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
(3)2009年10月,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
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②工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
(4)以上述電池做電源,用圖3所示裝置,在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁,原因是發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:25引用:3難度:0.5