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2023年9月23日,杭州亞運(yùn)會(huì)開幕式使用液體火炬燃料—“零碳甲醇”,備受矚目,它是CO2資源化利用的有效途徑,是實(shí)現(xiàn)“碳中和”理念的重要途徑(“碳中和”是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng))。
Ⅰ.“碳捕獲”并封存有利于減緩溫室效應(yīng)。
同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易CO2捕捉器,其捕捉CO2的流程如圖所示。菁優(yōu)網(wǎng)
(1)寫出噴霧反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
,此方法中采用“噴霧”的優(yōu)點(diǎn)
增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分
增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分

(2)流程中CaO與水反應(yīng)后生成Ca(OH)2可循環(huán)利用,但從節(jié)能的角度看,存在的不足是
碳酸鈣高溫煅燒,耗能較多,此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放
碳酸鈣高溫煅燒,耗能較多,此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放
。
Ⅱ.“碳”的轉(zhuǎn)化與利用
轉(zhuǎn)化一:CH4與CO2在催化劑作用下可得到CO和H2,反應(yīng)過程如圖所示,在催化劑表面發(fā)生的反應(yīng)可分為以下2步:反應(yīng)①CH4
催化劑
一定條件
C+H2
反應(yīng)②C+CO2
催化劑
一定條件
CO
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(3)反應(yīng)①屬于基本反應(yīng)類型的
分解
分解
反應(yīng),反應(yīng)②中生成物CO中碳元素的化合價(jià)為
+2
+2
。反應(yīng)中各物質(zhì)的量隨溫度變化的曲線如圖所示,縱坐標(biāo)(kmol)數(shù)值越大表示該物質(zhì)越多,因此,反應(yīng)需在
較高
較高
(填“較低”或“較高”)溫度下進(jìn)行。
(4)利用液氮的低溫可將CO先液化,從而獲得純凈的氫氣,氫氣先逸出,說明氫氣的沸點(diǎn)比CO的沸點(diǎn)
(填“低”或“高”)。
轉(zhuǎn)化二:如圖是我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用催化劑MoS2實(shí)現(xiàn)低溫、高效、長(zhǎng)壽命催化CO2加氫制甲醇(CH3OH)的工藝。
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(5)寫出利用光和催化劑使水制取氫氣的符號(hào)表達(dá)式
H2O
催化劑
H2+O2
H2O
催化劑
H2+O2
。該過程的能量轉(zhuǎn)化形式為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為
化學(xué)
化學(xué)
能。
(6)寫出CO2和H2在MoS2催化劑和加熱條件下轉(zhuǎn)化為甲醇(CH3OH)和水的符號(hào)表達(dá)式:
CO2+H2
M
o
S
2
CH3OH+H2O
CO2+H2
M
o
S
2
CH3OH+H2O
。

【答案】CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O;增大反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)更充分;碳酸鈣高溫煅燒,耗能較多,此轉(zhuǎn)化最終沒有減少二氧化碳?xì)怏w的排放;分解;+2;較高;低;H2O
催化劑
H2+O2;化學(xué);CO2+H2
M
o
S
2
CH3OH+H2O
【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:2024/10/24 10:0:2組卷:66引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.芯片是所有電腦、“智能家電”的核心部件,它是以高純度的單質(zhì)硅為材料制成的。硅及氧化物能發(fā)生
    如下反應(yīng):①Si+O2
    SiO2②SiO2+Na2CO3
    高溫
    Na2SiO3+CO2↑③SiO2+2C
    高溫
    Si+2CO↑
    ④Si+2NaOH+H2O
    Na2SiO3+2H2↑,下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:27引用:1難度:0.2
  • 2.高純碳酸鈣廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。某化工廠利用優(yōu)質(zhì)石灰石(含少量SiO2等不溶于水和稀鹽酸的雜質(zhì))為原料得到高純CaCO3.其工藝流程如圖。
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    (1)SiO2中Si的化合價(jià):
     
    。
    (2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作Ⅰ的名稱是
     
    。
    (3)請(qǐng)完成“轉(zhuǎn)化步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:CaCl2+2NH3+CO2+
     
    ═CaCO3↓+2NH4Cl。
    (4)該工藝的副產(chǎn)品NH4Cl的用途有
     
    (寫出一種即可)。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:22引用:2難度:0.5
  • 3.芯片是中美經(jīng)貿(mào)摩擦的焦點(diǎn)之一、如圖所示為制造芯片主要材料高純硅的生產(chǎn)流程(反應(yīng)條件已略去)。下列說法正確的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:75引用:1難度:0.7
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