捕碳技術(shù)(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(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2HCO3(aq) △H2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq) △H3
請回答下列問題:
(1)△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系是:△H3 。
(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3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,保持其它初始實驗條件不變,重復(fù)上述實驗,經(jīng)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~T5二個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,
其原因是 。
③反應(yīng)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(yīng)體系溫度上升到T2,并維持該溫度。請在圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。
(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有 (寫出2個)。
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是 。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 |
C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
(1)2△H2-△H1
(2)①<
②T1-T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達到平衡,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)的速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T4-T5區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達到平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以不利于CO2的捕獲。
③
(3)降低溫度;增加CO2濃度(或分壓)
(4)B、D
解析(1)將反應(yīng)Ⅰ倒過來書寫:
(NH4)2CO3 (aq)2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g) —△H1
將反應(yīng)Ⅱ×2:
2NH3 (l)+ 2H2O (l)+ 2CO2 (g)2NH4HCO3 (aq) 2△H2
得:(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq) △H3 =2△H2—△H1
(2)由圖1可知:在溫度為T3時反應(yīng)達平衡,此后溫度升高,c(CO2)增大,平衡逆向移動,說明反應(yīng)Ⅲ是放熱反應(yīng)(△H3<0)。在T3前反應(yīng)未建立平衡,無論在什么溫度下(NH4)2CO3 (aq)總是捕獲CO2,故c(CO2)減小。反應(yīng)Ⅲ在溫度為T1時建立平衡后(由圖2可知:溶液pH不隨時間變化而變化),迅速上升到T2并維持溫度不變,平衡逆向移動,溶液pH增大,在T2時又建立新的平衡。
(3)根據(jù)平衡移動原理,降低溫度或增大c(CO2)
(4)具有堿性的物質(zhì)均能捕獲CO2,反應(yīng)如下:Na2CO3 +CO2 +H2O=2NaHCO3;HOCH2CH2NH2 +CO2 +H2O= HOCH2CH2NH3+ HCO3—。
【考點定位】考查熱化學(xué)方程式書寫,化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動和化學(xué)方程式書寫等。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年廣東省揭陽市畢業(yè)班高考第一次模擬考試理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
捕碳技術(shù)(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(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq)??????????? △H1
反應(yīng)Ⅱ:NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)????????????? △H2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq)???? △H3
請回答下列問題:
(1)△H1與△H2、△H3之間的關(guān)系是:△H3=?????????????????? 。
(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2氣體效率的影響,在溫度為T1 、T2、T3、T4、T5的條件下,將等體積等濃度的(NH4)2CO3溶液分別置于等體積的密閉容器中,并充入等量的CO2氣體,經(jīng)過相同時間測得容器中CO2氣體的濃度,得趨勢圖(下圖1)。則:
①△H3______0? (填“>”、“=”或“<”)。
②溫度高于T3,不利于CO2的捕獲,原因是?????????????????????????????????????? 。
③反應(yīng)Ⅲ在溫度為K1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如下圖2所示。當時間到達t1時,將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到K2,并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化趨勢曲線。
(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有(寫出1個)??????????????????????????? 。
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是???????? 。
A.NH4Cl?????? B.Na2CO3?????? C.HOCH2CH2OH?????? D.HOCH2CH2NH2
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013年全國普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試理科綜合能力測試化學(xué)(浙江卷解析版) 題型:填空題
捕碳技術(shù)(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(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2HCO3(aq) △H2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq) △H3
請回答下列問題:
(1)△H3與△H1、△H2之間的關(guān)系是:△H3 。
(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3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,保持其它初始實驗條件不變,重復(fù)上述實驗,經(jīng)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~T5二個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,
其原因是 。
③反應(yīng)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(yīng)體系溫度上升到T2,并維持該溫度。請在圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。
(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有 (寫出2個)。
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是 。
A.NH4Cl B.Na2CO3
C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH2NH2
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源:2013年浙江省高考化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com