我國對(duì)世界鄭重承諾:2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。而研發(fā)CO2的碳捕捉和碳利用技術(shù)則是關(guān)鍵。通過各國科技工作者的努力,已經(jīng)開發(fā)出許多將CO2回收利用的技術(shù)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)CO2在催化劑作用下可以直接轉(zhuǎn)化為乙二醇和甲醇,但若反應(yīng)溫度過高,乙二醇會(huì)深度加氫生成乙醇。
(g)+CO2(g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)ΔH=-131.9kJ?mol-1
HOCH2CH2OH(g)+H2(g)→C2H5OH(g)+H2O(g)ΔH=-94.8kJ?mol-1
獲取乙二醇的反應(yīng)歷程可分為如下2步:
Ⅰ.ΔH=-60.3kJ?mol-1;
Ⅱ.EC加氫生成乙二醇與甲醇。
步驟Ⅱ的熱化學(xué)方程式是 (g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H=-71.6kJ/mol (g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H=-71.6kJ/mol。
(2)通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的工作原理如圖1所示。
電極b上的電極反應(yīng)式為 CO2+2e-+2H+=HCOOHCO2+2e-+2H+=HCOOH。
(3)研究表明,在電解質(zhì)水溶液中,CO2氣體可被電化學(xué)還原。CO2在堿性介質(zhì)中電還原為正丙醇(CH3CH2CH2OH)的電極反應(yīng)式為 3CO2+18e-+13H2O═CH3CH2CH2OH+18OH-3CO2+18e-+13H2O═CH3CH2CH2OH+18OH-。
(4)一種聚合物鋰電池通過充、放電可實(shí)現(xiàn)“大氣固碳”(工作原理如圖2所示)。該電池在充電時(shí),通過催化劑的選擇性控制,只有Li2CO3發(fā)生氧化釋放出CO2和O2。圖中Li+的移動(dòng)方向是 放電放電(填“充電”或“放電”)時(shí)的移動(dòng)方向;充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為 2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑;該電池每循環(huán)充、放電子各4mol,理論上可固定CO222.422.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
【答案】 (g)+3H2(g)→HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)△H=-71.6kJ/mol;CO2+2e-+2H+=HCOOH;3CO2+18e-+13H2O═CH3CH2CH2OH+18OH-;放電;2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑;22.4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:42引用:1難度:0.4
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1.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲(chǔ)氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
2.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( )
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3.常溫常壓下,3.2g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱72.58kJ,下列熱化學(xué)方程式正確的是( ?。?/h2>
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