為助力碳達峰、碳中和,加強對CO2資源化利用的研究成為熱點。請按要求回答下列問題。
(1)CO2的主要來源分析
CO2源于煤、石油及其他含碳化合物的燃燒。25℃時,H2(g)、C(石墨,s)、C6H6(l)的燃燒熱分別為akJ?mol-1、bkJ?mol-1、ckJ?mol-1。25℃時,H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)是吸熱反應,該熱化學方程式為 6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l)△H=+49.1kJmol-16C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l)△H=+49.1kJmol-1。
(2)大氣中CO2的吸收
Ⅰ.海洋是重要的“碳倉庫”
①CO2溶于海水,表層水酸性越來越大,其理由如下所示,請將步驟iii補充完整。
i.CO2(g)?CO2(aq)
ii.CO2(aq)+H2O(l)?H2CO3(aq)
iii.H2CO3(aq)?H+(aq)+HCO3-(aq)H2CO3(aq)?H+(aq)+HCO3-(aq)
iv.HCO3-(aq)?H+(aq)+CO32-(aq)
設25℃時,iii式平衡常數(shù)為Kmol/L,溶液中c(H2CO3)=xmol/L,忽略步驟iv,則c(H+)=KxKxmol?L-1。
②由大陸上風化的石灰石會中和①中的酸,從而形成了一個適合生物生存的微妙化學平衡海洋環(huán)境。寫出石灰石在該平衡體系中變化的離子方程式:CaCO3+CO2(aq)+H2O(l)?Ca2++2HCO3-(aq)CaCO3+CO2(aq)+H2O(l)?Ca2++2HCO3-(aq)。
③有科學家預測到本世紀末海洋的pH將減小0.4,即c(H+)將變?yōu)樵瓉淼?100.4100.4倍,但這將對海洋生物帶來巨大變化。因此我們要大力發(fā)展低碳經(jīng)濟。
Ⅱ.電化學轉(zhuǎn)化法
Li-CO2電池工作時最終產(chǎn)物為Li2CO3和C,其正極按如下四步驟進行:
i.2CO2+2e-=C2O42-2CO2+2e-=C2O42-;
ii.C2O42-=CO2+CO22-
iii.CO2+2CO22-=2CO32-+C
iv.CO32-+2Li+=Li2CO3
①電池的負極反應物為 Li和CO32-Li和CO32-;
②步驟i的反應式為 2CO2+2e-=C2O42-2CO2+2e-=C2O42-。
K
x
K
x
【考點】熱化學方程式;原電池與電解池的綜合.
【答案】6C(石墨,s)+3H2(g)=C6H6(l)△H=+49.1kJmol-1;H2CO3(aq)?H+(aq)+HCO3-(aq);;CaCO3+CO2(aq)+H2O(l)?Ca2++2HCO3-(aq);100.4;2CO2+2e-=C2O42-;Li和CO32-;2CO2+2e-=C2O42-
K
x
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:19引用:1難度:0.6
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(1)圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
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(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學方程式
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