(2012?江蘇三模)合理地固定和利用CO
2能有效減少空氣中的溫室氣體,產(chǎn)物還能造福人類(lèi).
(1)11km深海底的無(wú)脊椎動(dòng)物依靠化學(xué)自養(yǎng)菌,以海底熱泉噴出液中的H
2S和CO
2合成(C
6H
10O
5)
n和一種淡黃色固體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
12nH2S+6nCO2=C6H10O5)n+12nS↓+7nH2O
12nH2S+6nCO2=C6H10O5)n+12nS↓+7nH2O
.
(2)CO
2可用于合成二甲醚(CH
3OCH
3),有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H=-49.0kJ?mol
-12CH
3OH(g)?H
3OCH
3(g)+H
2O(g)△H=-23.5kJ?mol
-1①反應(yīng)2CO
2(g)+6H
2(g)?CH
3OCH
3(g)+3H
2O(g)的△H=
-121.5kJ/mol
-121.5kJ/mol
.
②一定條件下用CO
2和H
2合成二甲醚,反應(yīng)物氣流量對(duì)CO
2的轉(zhuǎn)化率、二甲醚選擇性的影響結(jié)果如下圖所示.控制氣流量為28mL?min
-1,生產(chǎn)0.3mol二甲醚需通入CO
2的物質(zhì)的量為
20mol
20mol
.
③反應(yīng)2CH
3OH(g)?CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)在T℃時(shí)的平衡常數(shù)為400.該溫度下,在密閉容器中加入CH
3OH,t時(shí)刻時(shí),測(cè)得c(CH
3OH)=0.03mol?L
-1,c(CH
3OCH
3)=0.6mol?L
-1,此時(shí)v
正=
=
v
逆(填“>”、“<”或“等于”)
④二甲醚燃料電池的工作原理如圖1所示.該電池工作時(shí),a電極的反應(yīng)式為
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
.
(3)一種“碳捕捉”技術(shù)為:將含CO
2的工業(yè)尾氣通過(guò)NaOH溶液,在所得溶液中加CaO,充分反應(yīng)后過(guò)濾,濾渣高溫分解得到的高濃度CO
2可用于制備甲醇等.該技術(shù)電可以循環(huán)使用的物質(zhì)為
氧化鈣和氫氧化鈉
氧化鈣和氫氧化鈉
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(4)利用光能和光催化劑,可將CO
2和H
2O(g)轉(zhuǎn)化為CH
4和O
2.紫外光照射時(shí),等量的CO
2和H
2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH
4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖2所示.在0~30小時(shí)內(nèi),CH
4的半均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)、和v(Ⅲ)、從大到小的順序?yàn)?!--BA-->
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)
v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)
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