题目内容

捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:

反应2NH3(l)H2O(l)CO2(g) (NH4)2CO3(aq)ΔH1

反应NH3(l)H2O(l)CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2

反应(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3

请回答下列问题:

2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2T3T4T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:

ΔH3________0(”)

T1T2T4T5两个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是____________________________________________________________________________

反应在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。

3)利用反应捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有________________________(写出2)

4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是__________

ANH4Cl BNa2CO3

CHOCH2CH2OH DHOCH2CH2NH2

 

2< T1T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。T4T5区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以不利于CO2捕获

3)降低温度,增加CO2浓度(或分压)

4BD

【解析】结合题给图像,用盖斯定律、化学平衡原理作理论指导进行分析、解决相关问题。

2由图1可知,当温度为T3时,可逆反应达到平衡状态,温度升高,CO2的浓度逐渐增大,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,则有ΔH3<0

T1T2区间,此时可逆反应未达到平衡,温度升高,化学反应速率加快,平衡正向移动,CO2的捕获量随温度的升高而提高 。在T4T5区间,此时可逆反应已达到平衡状态,由于该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO2的捕获量随温度的升高而降低。

t1时刻,温度迅速升高到T2,平衡逆向移动,溶液的pH升高,根据化学平衡移动原理,达到新平衡时,溶液的pH低于开始时的pH

3)欲提高CO2的吸收量,应使平衡正向移动,可降低温度或增加CO2的浓度等。

4CO2为酸性氧化物,可用碱性溶液(Na2CO3溶液)或碱性物质(HOCH2CH2NH2)等来吸收。

 

练习册系列答案
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奶粉中蛋白质含量的测定往往采用凯氏定氮法,其原理是食品与硫酸和催化剂一同加热,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离,用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质含量。

操作步骤:

样品处理:准确称取一定量的固体样品奶粉,移入干燥的烧杯中,经过一系列的处理,待冷却后移入一定体积的容量瓶中。

NH3的蒸馏和吸收:把制得的溶液(取一定量),通过定氮装置,经过一系列的反应,使氨变成硫酸铵,再经过碱化蒸馏后,氨即成为游离态,游离氨经硼酸吸收。

氨的滴定:用标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵,由消耗的盐酸标准液计算出总氮量,再折算为粗蛋白含量。

试回答下列问题:

1)在样品的处理过程中使用到了容量瓶,怎样检查容量瓶是否漏水?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2)在配制过程中,下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏大(  )

A.烧杯中溶液转移到容量瓶中时,未洗涤烧杯

B.定容时,俯视刻度线

C.定容时,仰视刻度线

D.移液时,有少量液体溅出

3)若称取样品的质量为1.5 g,共配制100 mL的溶液,取其中的20 mL,经过一系列处理后,使N转变为硼酸铵然后用0.1 mol·L1盐酸滴定,其用去盐酸的体积为23.0 mL,则该样品中N的含量为________

[已知:滴定过程中涉及到的反应方程式:(NH4)2B4O72HCl5H2O===2NH4Cl4H3BO3]

 

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