为了缓解日益严重的CO2浓度升高导致的温室效应等环境问题,如何对大气中的CO2进行捕获、储存与利用成为全球关注的一个重要问题。
I.最近有科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,即可吸收空气中的二氧化碳。然后再把二氧化碳从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。技术流程如下:
(1)试写出在吸收池中发生反应的化学方程式K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
(2)常温下,饱和K2CO3溶液的pH大于7,原因是CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-(用离子方程式说明)。

II.氨基甲酸铵(NH2COONH4)可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。工业上也常用上述方法捕捉到的CO2和NH3反应制得。其反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)△H
已知反应:①2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)△H1,②NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)△H2.反应①的平衡常数和温度(T/℃)关系如表:
T/℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
<
<
0(填“>”或“<”),ΔH与△H1、△H2之间的关系是:ΔH=
△H1-△H2
△H1-△H2
。(2)某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,对于反应
2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)ΔH<0 进行研究。设原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)
n
(
N
H
3
)
m
(
C
O
2
)
BD
BD
A.正反应速率达到最大 B.平衡常数保持不变
C.当CO2的物质的量与氨基甲酸铵的物质的量相等 D.NH3的体积分数保持不变时
②在一定温度下将2mol NH3和一定量的CO2置于2L的密闭容器中反应。下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α%)的关系。α随着x增大而增大的原因是
增大氨碳比(x),即增大NH3的投入量,平衡正向移动
增大氨碳比(x),即增大NH3的投入量,平衡正向移动
。该反应的平衡常数表达式K=
24.03
24.03
。③在上述②的条件下,若以氨碳比x=4充入原料气,在下图中画出CO2转化率(α)随时间的变化图(假设t1时达到平衡。
【答案】K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3;CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-;<;△H1-△H2;BD;增大氨碳比(x),即增大NH3的投入量,平衡正向移动;24.03
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:2引用:1难度:0.4
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