中國將在2030年前實現“碳達峰”;2060年前實現“碳中和”。為了實現“雙碳”目標,全社會各個領域開始行動起來。其中碳轉化和碳封存是實現碳中和的主要途徑之一。
Ⅰ.碳轉化
(1)科學家已經研究出多種方式來實現二氧化碳的轉化。例如我國研發的“液態太陽燃料合成技術”,甲醇(化學式為CH3OH)等液體燃料被形象地稱為“液態陽光”。利用二氧化碳和氫氣作為原料在納米纖維催化劑的作用下,生成甲醇和水,請寫出該反應的化學方程式 3H2+CO2 催化劑 CH3OH+H2O3H2+CO2 催化劑 CH3OH+H2O。
一定條件下,該反應在有、無分子篩膜時甲醇的產率隨溫度的變化如圖所示。由如圖可知,為提高甲醇的產率,合成甲醇應選擇的最佳條件為 210℃時有分子篩膜時210℃時有分子篩膜時。

Ⅱ.碳封存
化學鏈燃燒技術是利用載氧體將空氣中的氧傳輸至燃料的新技術,利用化學鏈燃燒技術捕捉甲烷燃燒所產生的CO2,再利用NaOH溶液噴淋捕捉CO2的工藝流程圖如下:

(2)在高溫條件下,燃料反應器中發生反應的化學方程式是 CH4+CaSO4 高溫 CO2+2H2O+CaSCH4+CaSO4 高溫 CO2+2H2O+CaS。
(3)化學鏈燃燒與CH4直接在空氣中燃燒相比,優勢之一是排放出的CO2濃度更高,原因是 在空氣反應器中分離出了氮氣在空氣反應器中分離出了氮氣。
(4)為提升捕捉室中CO2吸收效果,可采取的措施有 bcbc(填字母)。
a.加快氣體的流速
b.采用噴淋的方式添加NaOH溶液
c.提高NaOH溶液濃度
(5)整個工藝流程中可以循環利用的物質除了CaS、CaSO4外還有 氫氧化鈉溶液、生石灰氫氧化鈉溶液、生石灰。
(6)在該工藝流程中,欲完全燃燒160t甲烷,理論上消耗氧氣的質量為多少?(寫出計算過程)
催化劑
催化劑
高溫
高溫
【答案】3H2+CO2 CH3OH+H2O;210℃時有分子篩膜時;CH4+CaSO4 CO2+2H2O+CaS;在空氣反應器中分離出了氮氣;bc;氫氧化鈉溶液、生石灰
催化劑
高溫
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:234引用:3難度:0.5
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