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我國(guó)對(duì)世界鄭重承諾:2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。而研發(fā)CO2的碳捕捉和碳利用技術(shù)則是關(guān)鍵。通過(guò)各國(guó)科技工作者的努力,已經(jīng)開發(fā)出許多將CO2回收利用的技術(shù)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)CO2在催化劑作用下可以直接轉(zhuǎn)化為乙二醇和甲醇,但若反應(yīng)溫度過(guò)高,乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇。
菁優(yōu)網(wǎng)(g)+CO2(g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)ΔH=-131.9kJ?mol-1
HOCH2CH2OH(g)+H2(g)→C2H5OH(g)+H2O(g)ΔH=-94.8kJ?mol-1
獲取乙二醇的反應(yīng)歷程可分為如下2步:
Ⅰ.菁優(yōu)網(wǎng)ΔH=-60.3kJ?mol-1
Ⅱ.EC加氫生成乙二醇與甲醇。
步驟Ⅱ的熱化學(xué)方程式是
菁優(yōu)網(wǎng) (g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H=-71.6kJ/mol
菁優(yōu)網(wǎng) (g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H=-71.6kJ/mol
。
(2)通過(guò)人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的工作原理如圖1所示。
菁優(yōu)網(wǎng)
電極b上的電極反應(yīng)式為
CO2+2e-+2H+=HCOOH
CO2+2e-+2H+=HCOOH

(3)研究表明,在電解質(zhì)水溶液中,CO2氣體可被電化學(xué)還原。CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3CH2CH2OH)的電極反應(yīng)式為
3CO2+18e-+13H2O═CH3CH2CH2OH+18OH-
3CO2+18e-+13H2O═CH3CH2CH2OH+18OH-

(4)一種聚合物鋰電池通過(guò)充、放電可實(shí)現(xiàn)“大氣固碳”(工作原理如圖2所示)。該電池在充電時(shí),通過(guò)催化劑的選擇性控制,只有Li2CO3發(fā)生氧化釋放出CO2和O2。圖中Li+的移動(dòng)方向是
放電
放電
(填“充電”或“放電”)時(shí)的移動(dòng)方向;充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2
2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2
;該電池每循環(huán)充、放電子各4mol,理論上可固定CO2
22.4
22.4
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
菁優(yōu)網(wǎng)

【答案】菁優(yōu)網(wǎng) (g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H=-71.6kJ/mol;CO2+2e-+2H+=HCOOH;3CO2+18e-+13H2O═CH3CH2CH2OH+18OH-;放電;2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑;22.4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:42引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/14 0:30:5組卷:113引用:6難度:0.5
  • 2.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)圖1的四個(gè)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化形式有
     

    A.2種  B.3種  C.4種  D.4種以上
    (2)電解過(guò)程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽(yáng)光下也能分解水.
    2H2O(1)
    通電
    2H2(g)+O2(g)△H 1      2H2O(1)
    光照
    催化劑
    2H2(g)+O2(g)△H2   
    以上反應(yīng)的△H1
     
    △H2(選填“<”、“>”或“=”)
    (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(xué)方程式
     

    (4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
    ①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    ②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
     

    ③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體X 為
     
    ,電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
     

    發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5
  • 3.常溫常壓下,3.2g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱72.58kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/16 19:0:2組卷:95引用:5難度:0.5
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