13.减少CO2的排放以及CO2的资源化利用具有重要意义.
(1)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐,是减少CO2排放的可行措施之一.
①写出氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐的主要化学方程式CO2+NH3•H2O═NH4HCO3
②分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图Ⅰ所示,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系是CO2脱除效率随吸收剂的pH增大而增大.烟气中CO2的含量为12%,烟气通人氨水的流量为0.052m3/h(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量为0.13mol(精确到0.01).
③CO2脱除效率与温度的关系如图Ⅱ所示.从40℃到45℃脱除CO2效率降低的主要原因是碳酸氢铵受热易分解生成二氧化碳.
(2)将CO2和甲烷重整制合成气(CO和H2)是CO2资源化利用的有效途径.合成气用于制备甲醇的反应为
2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ/mol.
①在T℃时,容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,按不同方式投人反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下.
容器
起始反应物投入量2mol H2、l mol CO1mol CH3OH2mol CH3OH
c(CH,0H)/mol/LC1C2c3
反应的能量变化ZkJxyz
体系压强/PaP1P2P3
反应物转化率a1a2a3
下列说法正确的是D(填字母編号).
A.2c1>c3           B.|x|+|y|<90.1        C.2p2<p3        D.a1+a3<1
②在T℃、恒容条件下,该反应的平衡常数Kp=6.0×10-3(kPa)-2.若甲容器中反应达到平衡时p(CH3OH)=24.0kPa,则平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为44.4%(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算所得平衡常数,分压=总压×物质的量分数).
12.水煤气法制甲醇工艺流程框图如下:

 (注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4 (g)+$\frac{3}{2}$O2 (g)?CO(g)+2H2O (g)△H=-519KJ•mol-1.工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是Z(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是催化活性高、速度快、反应温度较低.
(2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-181.6kJ•mol-1.T4℃下此反应的平衡常数为160.此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质H2COCH3OH
浓度/(mol•L-1)0.20.10.4
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正>v(填“>”、“<”或“=”).
②若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol•L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH)=0.03mol•(L•min)-1
(3)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料CO、H2的利用率(或提高产量、产率亦可);.
(4)下图1为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金.

E为该燃料电池的负极极(填“正”或“负”).F电极上的电极反应式为ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-
(5)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体.工业上用“双极室成对电极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸.
①在N电极上乙二酸生成乙醛酸的电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O.
②若有2molH+通过质子交换膜完全参与反应,则生成的乙醛酸为2mol.
 0  168280  168288  168294  168298  168304  168306  168310  168316  168318  168324  168330  168334  168336  168340  168346  168348  168354  168358  168360  168364  168366  168370  168372  168374  168375  168376  168378  168379  168380  168382  168384  168388  168390  168394  168396  168400  168406  168408  168414  168418  168420  168424  168430  168436  168438  168444  168448  168450  168456  168460  168466  168474  203614 

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