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          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+=HCOOH
          CO2+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CO2
          22.4
          22.4
          L(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)】
          聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
          發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:43引用:1難度:0.4
          相似題
          • 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)
            通電
            2H2(g)+O2(g)△H 1      2H2O(1)
            光照
            催化劑
            2H2(g)+O2(g)△H2   
            以上反應(yīng)的△H1
             
            △H2(選填“<”、“>”或“=”)
            (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
             
            ,電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
             

            發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5
          • 2.肼(N2H4)可作為發(fā)射火箭的燃料。已知1g液態(tài)肼(N2H4)氣體在空氣中燃燒生成氮?dú)夂退魵猓懦?6.7kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( ?。?/h2>

            發(fā)布:2024/12/30 3:0:4組卷:121引用:9難度:0.6
          • 3.在298K、1.01×105Pa下,將0.5mol CO2通入750mL 1mol?L-1NaOH溶液中充分反應(yīng),測得反應(yīng)放出xkJ的熱量。已知在該條件下,1mol CO2通入1L 2mol?L-1NaOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ的熱量,則CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO3的熱化學(xué)方程式正確的是( ?。?/h2>

            發(fā)布:2024/12/30 4:0:1組卷:143引用:5難度:0.7
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