我國提出“CO2排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。研發(fā)CO2的利用技術(shù),降低空氣中CO2的含量是實現(xiàn)該目標的重要途徑。
(1)下面是用H2捕捉CO2時發(fā)生的兩個反應(yīng):
Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2
①反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的lnK隨的變化如圖所示,則ΔH1
<
<
0(填“>”“<”或“=”)0;有利于該反應(yīng)自發(fā)進行的溫度是 降溫
降溫
(填“高溫”或“低溫”)。
②將一定量的CO2和H2的混合氣體充入密閉容器中,c(CO2)、v正(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示,400℃之后c(CO2)降低的原因是 ΔH1<0,ΔH2>0,400℃之后,隨溫度升高,反應(yīng)Ⅰ逆向移動CO2增加量小于反應(yīng)Ⅱ正向移動CO2減少量
ΔH1<0,ΔH2>0,400℃之后,隨溫度升高,反應(yīng)Ⅰ逆向移動CO2增加量小于反應(yīng)Ⅱ正向移動CO2減少量
,而速率仍然增大的可能原因是 溫度升高使速率增大的程度大于CO2濃度降低使速率減小的程度
溫度升高使速率增大的程度大于CO2濃度降低使速率減小的程度
。
③220℃時,將4molH2與1molCO2的混合氣體充入2L反應(yīng)器中,氣體初始總壓強為p,10分鐘后體系達到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為80%,CH4的選擇性為33.3%,則生成的CH4平均速率為 0.013mol?L-1?min-1
0.013mol?L-1?min-1
(保留兩位有效數(shù)字),反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)Kp為 [已知:CH4的選擇性=×100%]。
(2)利用化學(xué)鏈將高爐廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為CO的示意圖如圖。
此過程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有 Fe3O4、CaO
Fe3O4、CaO
,該化學(xué)鏈的總反應(yīng)是 。