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捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用.目前NH3和(NH42CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH42CO3(aq)△H1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?NH4HCO3(aq)△H2
反應(yīng)Ⅲ:(NH42CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)?2NH4HCO3(aq)△H3
請回答下列問題:
(1)△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系是:△H3=
2△H2-△H1
2△H2-△H1

(2)為研究溫度對(NH42CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH42CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮?dú)庾鳛橄♂寗?,在t時(shí)刻,測得容器中CO2氣體的濃度.然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過相同時(shí)間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1).則:
①△H3
0(填>、=或<).
②在T1~T2及T4~T5二個(gè)溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,其原因是
T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨著溫度的升高而提高.T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲
T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨著溫度的升高而提高.T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲

③反應(yīng)Ⅲ在溫度為T1時(shí),溶液pH隨時(shí)間變化的趨勢曲線如圖2所示.當(dāng)時(shí)間到達(dá)t1時(shí),將該反應(yīng)體系溫度上升到T2,并維持該溫度.請?jiān)趫D中畫出t1時(shí)刻后溶液的pH變化總趨勢曲線.
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(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH42CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有
降低溫度;增大CO2濃度
降低溫度;增大CO2濃度
(寫出2個(gè)).
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是
B、D
B、D

A.NH4Cl   B.Na2CO3 C.HOCH2CH2OH     D.HOCH2CH2NH2
【答案】2△H2-△H1;<;T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以CO2被捕獲的量隨著溫度的升高而提高.T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲;降低溫度;增大CO2濃度;B、D
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:708引用:12難度:0.5
相似題
  • 1.丙烯(CH3CH=CH2)是重要的有機(jī)合成單體,常用丙烷(CH3CH2CH3)為原料合成?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)加熱條件下,以CO2和丙烷為原料合成丙烯的反應(yīng)為CH3CH2CH3+CO2(g)?CH3CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH>0。
    ①上述反應(yīng)過程中,能量的變化形式為
     
    。
    ②其他條件不變,增大壓強(qiáng),丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率
     
    (填“增大”“減小”或“不變”,下同);升高溫度,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量
     

    (2)在高效催化劑作用下,丙烷脫氫生成丙烯的反應(yīng)如下:CH3CH2CH3(g)
    催化劑
    H2(g)+CH3OH=CH2(g)    ΔH1
    ①已知斷裂或形成1mol共價(jià)鍵需要吸收或放出的能量數(shù)據(jù)如下表所示:
    共價(jià)鍵 C-C C-H C=C H-H
    能量(kJ?mol-1 345 412 615 436
    則ΔH1=
     
    。若該反應(yīng)的活化能Ea(正)為320kJ?mol-1,則該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能Ea(逆)
     
    kJ?mol-1。
    ②其他條件不變時(shí),在不同催化劑(M、N、P)作用下,反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,丙烷的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。500℃時(shí),三種催化劑(M、N、P)的催化活性由高到低的順序?yàn)?
     
    ;b點(diǎn)丙烷的轉(zhuǎn)化率高于a點(diǎn)的原因是
     
    。
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    發(fā)布:2024/9/20 15:0:11組卷:13引用:2難度:0.6
  • 2.某冶煉廠產(chǎn)生大量的CO、SO2等有毒廢氣,為了變廢為寶,科研小組研究用廢氣等物質(zhì)制備羰基硫(COS)和Li/SO2電池產(chǎn)品。
    (1)羰基硫是一種糧食熏蒸劑,能防治某些害蟲和真菌的危害,利用CO等制備羰基硫原理如下。
    方法一:用FeOOH作催化劑,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)ΔH═-11.3kJ/mol,反應(yīng)分兩步進(jìn)行,其反應(yīng)過程能量變化如圖所示。
    ①?zèng)Q定COS生成速率的主要步驟是
     
    (填“第1步”或“第2步”)。
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    ②計(jì)算b的數(shù)值為
     

    方法二:一氧化碳還原CaSO4??砂l(fā)生下列反應(yīng):
    Ⅰ.CaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+CO2(g)+SO2(g);
    Ⅱ.SO2(g)+3CO(g)?2CO2(g)+COS(g),其lgKp與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),Kp對應(yīng)的分壓單位為kPa)。
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    ①比較鍵角:SO2
     
    COS(填“>”,“<”或“=”)。
    ②ΔH>0的反應(yīng)是
     
    (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
    ③上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有
     

    A.增大CO和SO2的濃度,反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ的正反應(yīng)速率都增加
    B.移去部分CaSO4(s),反應(yīng)Ⅰ的平衡向左移動(dòng)
    C.加入反應(yīng)Ⅰ的催化劑,可提高COS的平衡產(chǎn)率
    D.降低溫度,反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中的活化分子百分?jǐn)?shù)降低
    ④寫出一種一定能同時(shí)提高COS平衡產(chǎn)量和總反應(yīng)速率的操作:
     
    。
    ⑤若在某恒容密閉容器中加入1molCaSO4固體和一定量的CO氣體,只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,在B點(diǎn)溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的分壓為100kPa,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
     

    (2)利用SO2等物質(zhì)制備Li/SO2電池。電池以LiBr-AN(乙腈)、液態(tài)SO2為電解質(zhì)溶液,放電時(shí)有白色的連二亞硫酸鋰(Li2S2O4)沉淀生成。寫出正極的電極反應(yīng)式為
     
    。
    發(fā)布:2024/9/20 12:0:8組卷:3引用:1難度:0.5
  • 3.恒溫條件下,在一密閉容器中,反應(yīng)aA(g)?bB(g)達(dá)平衡后,將容器體積增加一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),A的濃度是原平衡的40%,下列說法正確的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/9/20 15:0:11組卷:18引用:1難度:0.5
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