1.
高炉气中含有的气体主要有N
2、CO、CO
2等.在含有大量N
2的高炉气体系中,富集CO的技术关键在于要有对CO选择性好的吸附材料,从而实现CO和N
2的分离.
(1)由CO可以直接合成许多C
1化工产品,如生产甲醇.已知:
2CH
3OH(l)+3O
2(g)=2CO
2(g)+4H
2O(l)△H=-1453kJ•mol
-12H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(l)△H=-571.6kJ•mol
-1又知CO(g)燃烧热△H=-283kJ•mol
-1,则CO(g)+2H
2(g)=CH
3OH(l)△H=
kJ•mol
-1.
(2)工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的化学方程式如下:
CH
3COOCu(NH
3)
2 (aq)+CO(g)⇌CH
3COOCu(NH
3)
2•CO(aq)△H<0
吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨,可采取的措施有
.
a.适当升高温度 b.适当降低温度 c.增大压强 d.减小压强
(3)到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以铜(+1)为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N
2体系中脱出CO.下图是变压吸附回收高炉气中CO的流程图.
①PSA-I吸附CO
2时间对PSA-II中CO回收率的影响见图,由此可见,为了保证载铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是
.
②从PSA-II中富集得到的CO有广泛的用途,除生产甲醇外,列举其中一种用途
.
③检验放空气体中是否含有CO的实验操作是:将该气体通入氯化钯(PdCl
2)溶液中,观察是否有黑色的单质钯生成,写出对应的化学方程式
.
(4)已知:K
sp(CaCO
3)=a,K
sp[Ca(OH)
2]=b,将少量CO
2气体通入石灰乳中充分反应,达到平衡后,测得溶液c(OH
-)=c mol•L
-1,则c(CO
32-)=
mol•L
-1(用含a、b、c的代数式表示).