CO2的資源化利用能有效減少CO2排放，充分利用碳資源。
（1）CaO可在較高溫度下捕集CO2，在更高溫度下將捕集的CO2釋放利用。CaC2O4?H2O熱分解可制備CaO，CaC2O4?H2O加熱升溫過程中固體的質量變化見圖1。
①寫出400～600℃范圍內分解反應的化學方程式：CaC2O4 400～600℃ CaCO3+CO↑CaC2O4 400～600℃ CaCO3+CO↑。
②與CaCO3熱分解制備的CaO相比，CaC2O4?H2O熱分解制備的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是 CaC2O4?H2O熱分解放出更多的氣體，制得的氧化鈣更加疏松多孔CaC2O4?H2O熱分解放出更多的氣體，制得的氧化鈣更加疏松多孔。
（2）CO2催化還原法。
如圖2表示的是利用CO2“直接電子傳遞機理”。在催化劑銅表面進行轉化。當有1 mol CO2反應時，直接傳遞電子物質的量為 66mol。
（3）CO2電化學催化重整法。
①如圖3表示以KOH溶液作電解質溶液進行電解的示意圖，CO2在Cu電極上可以轉化為CH4，該電極反應的方程式為 CO2+8e-+6H2O═CH4+8OH-CO2+8e-+6H2O═CH4+8OH-，電解一段時間后，陽極區溶液pH減小，其原因是 OH-在陽極被氧化生成O2OH-在陽極被氧化生成O2。
②CO2與CH4在催化劑作用下合成乙酸，反應的化學方程式為：CH4+CO2 催化劑 CH3COOHCH4+CO2 催化劑 CH3COOH。
（4）CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉化方法，其過程中主要發生下列反應：
反應Ⅰ：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H=41.2 kJ?mol-1
反應Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）═CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H=-122.5 kJ?mol-1
在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖4。其中：CH3OCH3的選擇性=2×CH3OCH3的物質的量反應的CO2的物質的量×100%
①溫度高于300℃，CO2平衡轉化率隨溫度升高而上升的原因是 反應Ⅰ的△H＞0，反應Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升，使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降，且上升幅度超過下降幅度反應Ⅰ的△H＞0，反應Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升，使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降，且上升幅度超過下降幅度。
②220℃時，在催化劑作用下CO2與H2反應一段時間后，測得CH3OCH3的選擇性為48%（圖4中A點）。不改變反應時間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有：增大壓強，使用對反應Ⅱ催化活性更高的催化劑增大壓強，使用對反應Ⅱ催化活性更高的催化劑。
400
～
600
℃
400
～
600
℃
催化劑
催化劑
2
×
C
H
3
OC
H
3
的物質的量
反應的
C
O
2
的物質的量
【答案】CaC2O4 CaCO3+CO↑；CaC2O4?H2O熱分解放出更多的氣體，制得的氧化鈣更加疏松多孔；6；CO2+8e-+6H2O═CH4+8OH-；OH-在陽極被氧化生成O2；CH4+CO2 CH3COOH；反應Ⅰ的△H＞0，反應Ⅱ的△H＜0，溫度升高使CO2轉化為CO的平衡轉化率上升，使CO2轉化為CH3OCH3的平衡轉化率下降，且上升幅度超過下降幅度；增大壓強，使用對反應Ⅱ催化活性更高的催化劑
400
～
600
℃
催化劑
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優網所有，未經書面同意，不得復制發布。
發布：2024/6/27 10:35:59組卷：40引用：1難度：0.6
相似題
-
1．升高溫度，下列數據不一定增大的是（ ）
發布：2025/1/6 6:0:5組卷：31引用：4難度：0.7 -
2．催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發生以下兩個平衡反應。下列有關說法不正確的是（ ）
①CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1=-53.7kJ?mol-1
②CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41.2kJ?mol-1發布：2025/1/6 6:0:5組卷：90引用：3難度：0.5 -
3．現代工業將煤汽化，既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放，又可以擴大水煤氣的用途．甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，工業上一般可采用水煤氣來合成甲醇CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．
（1）如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線．
①T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下，容器內的壓強不發生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
d.某溫度下，將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.2mol/L，則CO的轉化率為80%
（2）已知在常溫常壓下①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-bkJ?mol-1③H2O（g）=H2O（1）△H=-ckJ?mol-1
則：CH3OH（1）+O2（g）=CO（g）+2H2O（1）△H=kJ?mol-1
（3）2009年10月，中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆．甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示．
①該電池正極的電極反應式為．
②工作一段時間后，當6.4g甲醇完全反應生成CO2時，有個電子發生轉移．
（4）以上述電池做電源，用圖3所示裝置，在實驗室中模擬鋁制品面“鈍化”處理的過程中，發現溶液逐漸變渾濁，原因是、（用相關的電極反應式和離子方程式表示）發布：2024/12/30 14:0:1組卷：26引用：3難度：0.5