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          捕碳技術(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用.目前NH3和(NH42CO3已經被用作工業捕碳劑,它們與CO2可發生如下可逆反應:
          反應Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH42CO3(aq)△H1
          反應Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?NH4HCO3(aq)△H2
          反應Ⅲ:(NH42CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)?2NH4HCO3(aq)△H3
          請回答下列問題:
          (1)△H3與△H1、△H2之間的關系是:△H3=
          2△H2-△H1
          2△H2-△H1

          (2)反應Ⅲ的化學平衡常數表達式為
          K=
          c
          2
          N
          H
          4
          HC
          O
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          c
          [
          N
          H
          4
          2
          C
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          ]
          ?
          c
          C
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          2
          K=
          c
          2
          N
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          4
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          [
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          3
          ]
          ?
          c
          C
          O
          2

          (3)為研究溫度對(NH42CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH42CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮氣作為稀釋劑),在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃度.然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實驗條件不變,重復上述實驗,經過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1).則:
          ①△H3
          0(填“>”、“=”或“<”).
          ②在T1~T2及T4~T5兩個溫度區間,容器內CO2氣體濃度呈現如圖1所示的變化趨勢,其原因是
          T1~T2區間,化學反應未達到平衡,溫度越高,化學反應速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高.T4~T5區間,化學反應已達到平衡,由于正反應是放熱反應,溫度升高平衡向逆反應方向移動,所以不利于CO2捕獲
          T1~T2區間,化學反應未達到平衡,溫度越高,化學反應速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高.T4~T5區間,化學反應已達到平衡,由于正反應是放熱反應,溫度升高平衡向逆反應方向移動,所以不利于CO2捕獲

          ③反應Ⅲ在溫度為T1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示.當時間到達t1時,將該反應體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度.請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線.

          (4)利用反應Ⅲ捕獲CO2,在(NH42CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有
          降低溫度,增加CO2濃度(或分壓)
          降低溫度,增加CO2濃度(或分壓)


          (5)下列物質中也可以作為CO2捕獲劑的是
          BD
          BD

          A.NH4Cl     B.Na2CO3 C.HOCH2CH2OH    D.HOCH2CH2NH2

          【答案】2△H2-△H1;K=
          c
          2
          N
          H
          4
          HC
          O
          3
          c
          [
          N
          H
          4
          2
          C
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          ?
          c
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          O
          2
          ;<;T1~T2區間,化學反應未達到平衡,溫度越高,化學反應速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高.T4~T5區間,化學反應已達到平衡,由于正反應是放熱反應,溫度升高平衡向逆反應方向移動,所以不利于CO2捕獲;降低溫度,增加CO2濃度(或分壓);BD
          【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:13引用:3難度:0.5
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          • 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

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            (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K1
            K2(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
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