CO2的資源化利用和轉(zhuǎn)化已成為當今科學研究的熱點。
(1)325℃時,水在Mn粉表面產(chǎn)生的H2可將CO2轉(zhuǎn)化成甲酸,同時生成MnO。
①由H2O、Mn、CO2制備甲酸的化學方程式為 。
②直接加熱H2與CO2難以生成甲酸,該條件下能較快生成甲酸的原因是
反應(yīng)生成的MnO是H2與CO2反應(yīng)的催化劑
反應(yīng)生成的MnO是H2與CO2反應(yīng)的催化劑
。
(2)CO2加氫生成CH3OH的主要反應(yīng)的熱化學方程式為
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-90.7kJ?mol-1
將n起始(CO2):n起始(H2)=1:3的混合氣體置于密閉容器中,達到平衡時,體系中溫度和壓強對CH3OH的選擇性影響如圖所示。
①壓強的大?。簆1<
<
p2(填“<”或“>”).
②CH3OH的選擇性隨溫度升高而下降的原因是 反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),溫度升高,不利于反應(yīng)正向進行,CH3OH的選擇性下降
反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),溫度升高,不利于反應(yīng)正向進行,CH3OH的選擇性下降
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(3)CO2和環(huán)氧乙烷在MgO作催化劑的條件下合成碳酸乙烯酯。
①MgCl2溶液中加入尿素[CO(NH2)2]生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀,同時有CO2氣體產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式為 5Mg
2++5CO(NH
2)
2+11H
2O=Mg
5(CO
3)
4(OH)
2↓+CO
2↑+10
5Mg
2++5CO(NH
2)
2+11H
2O=Mg
5(CO
3)
4(OH)
2↓+CO
2↑+10
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②MgCl2與沉淀劑(尿素、氫氧化鈉)反應(yīng)生成沉淀,過濾后將沉淀焙燒得到MgO。與氫氧化鈉作沉淀劑相比,用尿素作沉淀劑焙燒生成的MgO作催化劑效果更好,其原因是 Mg5(CO3)4(OH)2焙燒釋放更多的氣體,制得的MgO更加疏松多孔
Mg5(CO3)4(OH)2焙燒釋放更多的氣體,制得的MgO更加疏松多孔
。
③MgO催化CO2合成碳酸乙烯酯()可能的反應(yīng)機理如圖所示,根據(jù)元素電負性的變化規(guī)律,步驟Ⅰ、Ⅱ的過程可描述為 環(huán)氧乙烷中的O原子吸附在Mg2+上,環(huán)氧乙烷中的C-O鍵斷裂,CO2中的C原子與O2-結(jié)合,一個O原子與環(huán)氧乙烷中的一個C原子結(jié)合
環(huán)氧乙烷中的O原子吸附在Mg2+上,環(huán)氧乙烷中的C-O鍵斷裂,CO2中的C原子與O2-結(jié)合,一個O原子與環(huán)氧乙烷中的一個C原子結(jié)合
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