4.
图1是碳的正常循环,但由于过度燃烧化石燃料,造成二氧化碳浓度不断上升.研究和解决二氧化碳捕集、存储和转化问题成为当前化学工作者的重要使命.
(1)有关碳循环的说法中正确的是
a.光合作用是光能转化成化学能
b.化石燃料是可再生的
c.循环过程有氧化还原反应
d.石油中含乙烯、丙烯,通过加聚反应得到高分子化合物
(2)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO
2发生反应:2CO
2(g)═2CO(g)+O
2(g),该反应的△H
0,(选填:>、<、=).
(3)CO
2转化途径之一是:利用太阳能或生物质能分解水制H
2,然后将H
2与CO
2转化为甲醇或其它的物质.
2H
2O(1)═2H
2(g)+O
2(g)△H=+571.5kJ•mol
-13H
2(g)+CO
2(g)═CH
3OH(l)+H
2O(1)△H=-137.8kJ•mol
-1则反应:4H
2O (1)+2CO
2(g)═2CH
3OH(l)+3O
2(g)△H=
kJ•mol
-1.
你认为该方法需要解决的技术问题有:
.
a.开发高效光催化剂
b.将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离,并与CO
2催化转化.
c.二氧化碳及水资源的来源供应
(4)用稀氨水喷雾捕集CO
2最终可得产品NH
4HCO
3.在捕集时,气相中有中间体 NH
2COONH
4(氨基甲酸铵)生成.现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应:NH
2COONH
4(s)⇌2NH
3(g)+CO
2(g).实验测得的有关数据见下表.( t
1<t
2<t
3)
温度(℃) 气体总浓度 (mol/L) 时间(min) | 15 | 25 | 35 |
0 | 0 | 0 | 0 |
t1 | 9×10-3 | 2.7×10-2 | 8.1×10-2 |
t2 | 3×10-2 | 4.8×10-2 | 9.4×10-2 |
t3 | 3×10-2 | 4.8×10-2 | 9.4×10-2 |
氨基甲酸铵分解反应是
反应(“放热”、“吸热”).在15℃,此反应的化学平衡常数为:
.
(5)用一种钾盐水溶液作电解质,CO
2电催化还原为碳氢化合物(其原理见图).在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为:
.