Question

為了減少煤燃燒對(duì)大氣造成的污染，煤的氣化和液化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑，而減少CO₂氣體的排放也是人類面臨的重大課題．煤綜合利用的一種途徑如下所示：
（1）用圖所示裝置定量檢測(cè)過(guò)程①產(chǎn)生的CO₂（已知：煤粉燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生SO₂）
B中預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______，D中的試劑是______．
（2）已知C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₁=+131.3kJ?mol^-1
C（s）+2H₂O（g）=CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=+90kJ?mol^-1
則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是______，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K隨溫度的升高將______ （填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）用圖裝置可以完成⑤的轉(zhuǎn)化，同時(shí)提高能量的利用率．其實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式主要是______，a的電極反應(yīng)式是______．


（4）燃煤煙氣中的CO₂可用稀氨水捕獲和吸收，不僅可以減少CO₂的排放，也可以生產(chǎn)化肥碳酸氫銨．假設(shè)該方法每小時(shí)處理含CO₂的體積分?jǐn)?shù)為11.2%的燃煤煙氣1000m³（標(biāo)準(zhǔn)狀況），其中CO₂的脫除效率為80%，則理論上每小時(shí)生產(chǎn)碳酸氫銨______kg．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)燃煤煙氣的成分為CO₂、SO₂、CO、H₂O，酸性高錳酸鉀能夠除去SO₂，CO₂、CO、H₂O不能使品紅溶液褪色，濃硫酸可以吸水；根據(jù)堿石灰能夠吸收CO₂；
（2）根據(jù)蓋斯定律來(lái)解答；根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響來(lái)判斷平衡常數(shù)K的變化；
（3）根據(jù)原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；根據(jù)負(fù)極的電極反應(yīng)=總反應(yīng)-正極的電極反應(yīng)；
（4）根據(jù)方程式：CO₂+NH₃?H₂O=NH₄HCO₃來(lái)計(jì)算．
解答：解：（1）燃煤煙氣的成分為CO₂、SO₂、CO、H₂O，酸性高錳酸鉀能夠除去SO₂，CO₂、CO、H₂O不能使品紅溶液褪色，堿石灰能夠吸收CO₂，故答案為：品紅溶液不變色；堿石灰；
（2）C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H₁=+131.3kJ?mol^-1     ①
     C（s）+2H₂O（g）=CO₂（g）+2H₂（g）△H₂=+90kJ?mol^-1     ②
由蓋斯定律②-①得：
      CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ?mol^-1
升高溫度平衡向吸熱的方向移動(dòng)，而該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱，故逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，
故答案為：CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ?mol^-1；減小；
（3）原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，正極：3O₂+12e-+12H⁺=6H₂O，總反應(yīng)：CH₃OCH₃+3O₂=2CO₂↑+3H₂O，負(fù)極的電極反應(yīng)=總反應(yīng)-正極的電極反應(yīng)=CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂↑+12H⁺，
故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能；CH₃OCH₃+3H₂O-12e^-=2CO₂↑+12H⁺；
（4）由 CO₂ +NH₃?H₂O=NH₄HCO₃ 
                        1           1
      4000mol
所以NH₄HCO₃ 的質(zhì)量為：4000mol×79g/mol=316000g=316kg，故答案為：316．
點(diǎn)評(píng)：本題以煤資源為背景，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，是一道好題，熟悉蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱、電化學(xué)等知識(shí)即可解答．