有科学家提出回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液中,溶液可吸收CO2生成碳酸氢钾;加热该溶液使之又分解出CO2,使其在合成塔内与氢气反应生成甲醇

有科学家提出回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液中,溶液可吸收CO2生成碳酸氢钾;加热该溶液使之又分解出CO2,使其在合成塔内与氢气反应生成甲醇

题型:不详难度:来源:
有科学家提出回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液中,溶液可吸收CO2生成碳酸氢钾;加热该溶液使之又分解出CO2,使其在合成塔内与氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水.简要的生产流程如如图所示:

(说明:吸收池中盛有饱和的K2CO3溶液,合成塔内的反应条件为300℃、200kPa和催化剂)
(1)合成塔中发生反应的化学方程式.
(2)请在图中标出可循环利用的物质名称和循环方向.
(3)若空气不经吸收池和分解池而直接通入合成塔,你认为可行吗?请简述原因.
(4)请计算生产4.8t甲醇,可回收空气中CO2的质量是多少?
答案
(1)由题中给出的条件可知,在合成塔中发生反应是:二氧化碳和氢气在催化剂和加温加压下,生成甲醇和水,方程式为:CO2+3H2
高温
.
300℃200kPa
CH3OH+H2O;
(2)由图示可以看出:碳酸钾在被循环利用,且是在吸收池中反应在分解池中生成,循环方向如图:
(3)由于空气中的二氧化碳含量太低,通过吸收池和分解池是为了加大二氧化碳的浓度,之后再通入合成塔.所以不行,如果直接通入合成塔,由于空气中CO2的含量太低了,不利于生成甲醇的反应进行;
(4)设可回收空气中CO2的质量是X
CO2+3H2
高温
.
300℃200kPa
CH3OH+H2O
4432
X4.8t
44
32
=
x
4.8t
解得:X=6.6t
故答为:(1)CO2+3H2
高温
.
300℃200kPa
CH3OH+H2O;(2)如上图;(3)不行,如果直接通入合成塔,由于空气中CO2的含量太低了,不利于生成甲醇的反应进行;(4)6.6.
举一反三
实验室欲制备Fe2(SO43、Na2CO3、Cu及NaOH,从原料及有关试剂到最终产物有下列设计,其中不合理或错误的是(  )
①CuO
稀硫酸


CuSO4溶液
Fe


Cu
②C
点燃


在空气中
CO
Cuo


CO2
NaOH溶液


Na2CO3
③CaO
H2O


Ca(OH)2溶液
Na2CO3


NaOH溶液
④Fe
点燃


Fe2O3
稀硫酸


Fe2(SO43
A.①②B.①③C.②③D.②④
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如图所示,NaOH、NaCl、Na2CO3、Na2SO4四种物质通过适当的反应,均可转化为X.
(1)X的化学式为______.
(2)写出有关的化学方程式:
①______②______ ③______④______
⑤______⑥______ ⑦______⑧______.
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现有下列物质:①纯碱、②硫酸钾、③水、④生石灰、⑤氢氧化铜、⑥氢氧化钡、⑦硫酸钠、⑧硝酸钠.在实验室里,上述物质中不能用于制烧碱的是(  )
A.①②③B.⑤⑥⑦C.②⑤⑧D.④⑥⑧
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下列各组变化中,只有加入酸才能一步实现的是(  )
A.Zn→ZnSO4B.CuO→CuCl2
C.CaCO3→CO2D.BaCl2→BaSO4
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有五种化合物,它们两两之间发生的某些转化关系如图所示.请回答:
(1)Na2SO4→NaCl的转化反应属______反应(填基本反应类型);这一类型反应能发生必须具备的条件之一是______(填一种).
(2)写出下列转化的化学方程式:
NaOH→Na2SO4______
NaCl→NaNO3______
(3)在图中的物质间转化关系转化有的可以逆向转化.它们分别是:______
Ba(OH)2


______;______
Ba(OH)2


______(填化学式)
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