研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。

(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式: 。

②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。

a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变

c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不变

e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂。

(2)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题:

①该过程是将 转化为 。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)

②催化剂b表面的电极反应方程式为 。

(3)某国科研人员提出了使用氢气和汽油(汽油化学式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用,储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2,该系统反应如下图所示:

解决如下问题:

①写出CaH2的电子式 。

②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是: 。

③如该系统反应均进行完全,试写出该系统总反应的化学方程式 。

 

纯碱(化学式为Na2CO3)是一种重要的化工原料。现代化工生产有三种工艺:

一、布兰制碱法。以食盐为原料制碱,该法分三步:

①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;

②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑

③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS

二、氨碱法即索尔维制碱法。以食盐、氨、二氧化碳为原料,其反应也分三步进行:

①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl

③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O

三、候氏制碱法。低温下先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳可析出碳酸氢钠,再加入细盐末,因同离子效应,低温氯化铵溶解度突然降低,而食盐的溶解度变化不大,所以氯化铵析出而食盐不析出;再用氨饱和后通二氧化碳,结果往返析出NaHCO3和NH4Cl。该法生产的纯碱质量优良,纯白如雪。

(1)通过三种方法的比较,布兰制碱法工艺的缺点有 (写两点)。

(2)氨碱法工艺的中循环利用的物质是 (填化学式);产品的副产物NH4Cl既可以做氮肥又可以重新生成氨气。写出NH4Cl与生石灰反应的化学方程式 。

(3)候氏制碱法反应的方程式为 。

(4)为什么候氏制碱法工艺中先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳。理由是 (写两点)。

(5)候氏制碱法产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,用m1表示加热前纯碱样品的质量,m2表示加热后固体的质量。则纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为: 。

 

 0  125761  125769  125775  125779  125785  125787  125791  125797  125799  125805  125811  125815  125817  125821  125827  125829  125835  125839  125841  125845  125847  125851  125853  125855  125856  125857  125859  125860  125861  125863  125865  125869  125871  125875  125877  125881  125887  125889  125895  125899  125901  125905  125911  125917  125919  125925  125929  125931  125937  125941  125947  125955  203614 

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