题目内容
【题目】CO2的捕集与资源化利用是化学研究的热点。
(1)控制CO2的排放,是为了减缓_________效应,加压水洗法可捕集CO2,是因为压强增大时CO2在水中的溶解度_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)石灰石循环法可用于捕集烟气中的CO2,该方法以CaO捕集CO2,将所得产物在高温下煅烧可重新获得CaO,高温煅烧时反应的化学方程式为_______,生成的CaO疏松多孔,结构与活性炭相似,其在捕集过程中对CO2具有良好的_________性。
(3)对CO2气体加压,降温,可获得干冰,从构成物质的微粒视角分析,该过程主要改变的是_______。干冰能用于人工降雨,是因为______。
(4)CO2可用于食品保鲜,实验测得气体中CO2的体积分数与溶液pH的关系如图-1所示。
①气体中CO2体积分数增大时,造成图示变化的主要原因是溶液中_______浓度增大(填化学式)。
②智能化食品包装通过颜色变化显示包装内CO2气体含量的变化,举出一种可通过颜色变化用于该智能化包装的物质__________________。
(5)已知一定条件下CO2与H2以质量比11:2反应可生成CH4。与该反应类似,不同条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比=___________。
(6)为研究某公园中植物与大气间的碳交换,对该公园一年内每天的气温及光合有效辐射进行测量,结果见图-2和图-3。通过测量其一年内每天空气中CO2含量等数据,分析所得碳交换的结果见图-4。碳交换以每月每平方米植物吸收或释放CO2的质量表示,正值为净吸收CO2,负值为净释放CO2。
①由上图可推测,影响公园中植物与大气碳交换的因素有_________。
②为进一步研究环境因素对公园中植物与大气碳交换的影响,从光合作用的角度出发,还需测量的重要因素是其一年内每天_________的变化。
【答案】温室 增大 吸附 分子间的间隔 干冰升华吸热,使气体遇冷凝结成小液滴 H2CO3 紫色石蕊溶液 气温及光合有效辐射 氧气
【解析】
(1)产生温室效应的气体有二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷,则控制CO2的排放,是为了减缓温室效应;气体溶解度随压强增大而增大,则压强增大时CO2在水中的溶解度增大。
(2)高温煅烧时,碳酸钙反应生成氧化钙和二氧化碳,其反应的化学方程式为;结构决定性质,疏松多孔的结构决定了氧化钙具有吸附性。
(3)干冰是二氧化碳的固体,物质本身没有改变,只是分子间的间隔发生了改变;干冰能用于人工降雨,是因为干冰升华吸热,使气体遇冷凝结成小液滴。
(4)
①根据图示可知,二氧化碳的体积分数增大,溶液的pH逐渐减小,这是因为,溶液中H2CO3浓度增大。
②紫色石蕊溶液遇到酸性物质能变成红色,遇到碱性物质能变成蓝色,紫色石蕊溶液能用于智能化食品包装通过颜色变化显示包装内CO2气体含量的变化。
(5)若一定条件下CO2与H2以质量比11:2,则二者的粒子个数比为1:4,根据质量守恒定律,则该反应为;与该反应类似,不同条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O),化学方程式为 。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比==。
(6)
①由上图可推测,影响公园中植物与大气碳交换的因素有气温及光合有效辐射。
②若从光合作用的角度出发,光合作用是植物吸收二氧化碳放出氧气,则还需测量的重要因素是其一年内每天氧气的变化。
【题目】阅读下面科普短文。氢能是公认的高热值清洁能源。目前,氢气的来源如图1所示。化石资源制氢最为成熟。水煤气变换反应:,是化石资源制氢过称中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下,多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响,结果如图2所示。
电解水制氢过程简便,但造价高昂,利用太阳能制氢是未来的发展方向,“人造太阳”的探索也就应运而生。我囯“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,就能形成持续反应,为水分解提供能量。2020年4月,“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒,取得重大突破。除了氢气的生产,其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战,需要人们不断探索。
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前氢气的主要来源是_____。
(2)图2中,催化剂为2%Au/a-MoC时,CO转化率和温度的关系是_______。
(3)根据下表信息可知氘、氚都属于氢元素,理由是________。
原子种类 | 质子数 | 中子数 | 核外电子数 |
氘 | 1 | 1 | 1 |
氚 | 1 | 2 | 1 |
(4)下列说法正确的是___(填序号)。
A a-MoC可使CO转化率接近100%
B 水电解制氢的不足是造价高昂
C 利用太阳能制氢是未来发展方向
D “东方超环”利用核聚变提供能量