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?
网友回答
解:(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+3H2CH3OH+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+3H2CH3OH+H2O
44????????????????????????????32
X????????????????????????????4.8t
??????? 解得:X=6.6t
故答为:(1)CO2+3H2CH3OH+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.
解析分析:(1)根据图示分析,合成塔中发生的反应是:二氧化碳和氢气在催化剂和加温加压下,生成甲醇和水;(2)根据流程图分析循环利用的物质: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;(3)根据空气中二氧化碳的含量进行分析;(4)根据反应的方程式,由甲醇的质量可求出二氧化碳的质量.
点评:此题通过研究二氧化碳对环境的影响考察对二氧化碳的了解.根据题中的条件对化学方程式的推理,根据化学方程式进行数据的求解都是考察的重点.