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)ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
請回答下列問題:
(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?dú)庾鳛橄♂寗?,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,保持其他初始實(shí)驗條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗,經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1)。則:
①ΔH3________0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5兩個溫度區(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(dāng)時間到達(dá)t1時,將該反應(yīng)體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請在該圖中畫出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

(2)①<、赥1~T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)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(dá)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捕獲


(3)降低溫度,增加CO2濃度(或分壓)
(4)BD

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某溫度時在2L容器中X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                      
(2)反應(yīng)開始至2min,用X表示的平均反應(yīng)速率為:                       
(3)下列敘述能說明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是        (填字母)
A.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化
B.單位時間內(nèi)每消耗3mol X,同時生成2mol Z
C.混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化
(4)在密閉容器里,通入a mol X(g)和b mol Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+ Y(g)=2Z(g),當(dāng)改變下列條件時,反應(yīng)速率會發(fā)生什么變化(選填“增大”、“ 減小” 或“不變”)
① 降低溫度:               
②保持容器的體積不變,增加X(g)的物質(zhì)的量:               
③ 增大容器的體積:               

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)已知:O2 (g)= O2 (g)+e △H1=" +1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g)+ e= PtF6(g)    △H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6(s)=O2+(g)+PtF6 (g)  △H3="+482.2" kJ·mol-1
則反應(yīng):O2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6(s)的△H="_____" kJ·mol-1。
如圖為合成氨反應(yīng)在使用相同的催化劑,不同溫度和壓強(qiáng)條件下進(jìn)行反 應(yīng),初始時N2和H2的體積比為1:3時的平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù):

① 在一定的溫度下,向體積不變的密閉容器中充入氮?dú)夂蜌錃獍l(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       。
a.體系的壓強(qiáng)保持不變        b.混合氣體的密度保持不變
c.N2和H2的體積比為1:3      d.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變
②分別用vA(NH3)和vB(NH3)表示從反應(yīng)開始到平衡狀態(tài)A、B時的反應(yīng)速率,則vA(NH3    vB(NH3)(填“>”、“<”或“=”),該反應(yīng)的的平衡常數(shù)kA     kB(填“>”、“<”或“=”),在250 ℃、1.0×104kPa下達(dá)到平衡,H2的轉(zhuǎn)化率為     %(計算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位);
(3)25℃時,將a mol NH4NO3溶于水,溶液呈酸性,原因                                   (用離子方程式表示)。向該溶液中加入bL氨水后溶液呈中性,則所加氨水的濃度為          mol/L(用含a、b的代數(shù)式表示,NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為Kb=2×10-5
(4)如圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。電鍍一段時間后,裝置Ⅰ中溶液的pH      (填“變大”、“變小”或“不變”),a極電極反應(yīng)方程式為                 ;若電鍍結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量變化了25.6g(溶液中硫酸銅有剩余),則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷     L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

一定條件下將2.3 mol SO2氣體和1.2 mol O2氣體充入一容積可變的密閉容器中,可滑動活塞的位置如圖1所示,在恒溫恒壓下發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+ O2(g)    2SO3(g),其中△H < 0 ,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,活塞位置如圖2所示:

(1)平衡時SO2轉(zhuǎn)化率為      (計算結(jié)果精確至1%);
(2)該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為    (保留三位有效數(shù)字);
(3)討論溫度對該反應(yīng)中SO2轉(zhuǎn)化率的影響             。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在2 L密閉容器中,800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:

時間/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 
(1)上述反應(yīng)________(填“是”或“不是”)可逆反應(yīng)。
(2)如圖所示,表示NO2變化曲線的是______。用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。

(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。
a.v(NO2)=2v(O2
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v(NO)=2v(O2
d.容器內(nèi)密度保持不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)某恒溫恒容條件下的可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)   2NH3(g) △H<0,起始    充入amol N2、bmol H2, 達(dá)到平衡后,N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為1 mol、3 mol、10 mol,回答下列問題:
①A=          , B=         ;
② 平衡后,再充入5 molNH3,化學(xué)平衡將向      移動(填“左”或“右”或“不移動”),達(dá)新平衡時N2的百分含量    原平衡時N2的百分含量(填“大于”或“小于”或“等于”);
③平衡后若升高溫度,則平衡向     方向移動;若增加壓強(qiáng),則平衡向    
方向移動(填“向左”或“向右”)。
(2)某恒溫恒壓條件下的可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),起始充入1 mol N2、3 mol H2、16 mol NH3,容器的容積為V L。達(dá)到平衡后,N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為Amol、Bmol、c mol,此時容器的容積為1.1V L,回答下列問題:
① 起始時反應(yīng)速率V        V(填“大于”或“小于”或“等于”)
② 平衡時A=        ,B=        。
③ 若平衡后再充入3.6 molNH3,重新建立平衡時容器的容積為    L。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

合成氨工業(yè)的核心反應(yīng)是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=Q kJ·mol-1,能量變化如下圖,回答下列問題:

(1)在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1________,E2________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)在500℃、2×107Pa和催化劑條件下向一密閉容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反應(yīng)后,放出的熱量________ 46.2 kJ(填“<”、“>”或“=”)。
(3)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是________。
A.ΔH>0,ΔS>0        B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0       D.ΔH<0,ΔS<0
(4)將一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密閉容器中,在500℃、2×107Pa下達(dá)到平衡,測得N2為0.10 mol,H2為0.30 mol,NH3為0.10 mol。計算該條件下達(dá)到平衡時H2轉(zhuǎn)化為NH3的轉(zhuǎn)化率________。若升高溫度,K值變化________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(5)在上述(4)反應(yīng)條件的密閉容器中,欲提高合成氨中H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是________(填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料氣
B.向容器中再充入惰性氣體
C.改變反應(yīng)的催化劑
D.分離出氨氣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是未來重要的綠色能源之一。以CH4和H2O為原料,通過下列反應(yīng)來制備甲醇。
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-129.0 kJ/mol
(1)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_____。
(2)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100 L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,測得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。

①假設(shè)100 ℃時達(dá)到平衡所需的時間為5 min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為________;
②100 ℃時反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為________。
(3)在壓強(qiáng)為0.1 MPa、溫度為300 ℃條件下,將1.0 mol CO與2.0 mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成甲醇,平衡后將容器的容積壓縮到原來的,其他條件不變,對平衡體系產(chǎn)生的影響是________(填字母序號)。

A.c(H2)減小
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.CH3OH的物質(zhì)的量增加
D.重新平衡時減小
E.平衡常數(shù)K增大
(4)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反應(yīng)為CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是:___。
(5)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2氧化成Co3,然后以Co3做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗室用下圖裝置模擬上述過程:

①寫出陽極電極反應(yīng)式_______________;
②寫出除去甲醇的離子方程式___________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上制備H2的一種重要方法是: CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g)  △H=Q kJ/mol 。已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如圖所示。若在一固定的密閉容器中, 850℃ 時發(fā)生上述反應(yīng),測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度 (mol/L)隨時間的變化關(guān)系如下表:


已知:850℃ 時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K ="1.0" ,請回答下列問題:
(1)Q    0(填“ > ”、“ = ”或“<” )。
(2)可以判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的敘述是                   (填字母)。

A.單位時間內(nèi)減少 CO(g)的濃度等于生成 CO2 (g)的濃度
B.反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
C.混合氣體中 H2 (g)的濃度不再發(fā)生改變
D.氫氣的生成速率等于水的生成速率
(3)若在850 ℃時向反應(yīng)容器中充人H2O(g) , K 值   (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)上表中 c2    mol/L , CO(g)的轉(zhuǎn)化率為                      

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