据报道:美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳.利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃.

发布时间:2021-02-23 07:46:22

(10分)据报道:美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳,利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃,以作为汽油的替代品。研究发现,如果使用铁作催化剂,二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷,其余的短链烃可以被用来提炼燃料。

(1)为延缓全球温室效应,二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术,下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应,其原子利用率达100%的是                  

(a)CO2 +CaO CaCO3      (b)K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3

(c)2Mg+CO22MgO+C   

(d)

(2)用二氧化碳合成烃,需要提供辅助原料氢气,下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是      

(a)用太阳能光解海水制氢           (b)利用天然气与水高温催化制氢

(c)利用活泼金属与海水反应制氢 (d)利用核反应堆多余的电能电解海水制氢

(3)所谓FT合成,就是CO在金属催化剂上催化氢化反应,生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程。CO2与H2合成汽油(平均组成设为C8H18)反应的化学方程式为:                                             

(4)某文献报道:在300℃、30MPa,以Fe、CoCl2作催化剂条件下,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。

①假定在一实验容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷, n(H2)/n(CO2)=a,a取值范围为:                           

②据问题①,今有标准状况下的CO2448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H2的物质的量为y,则y=                      (用x表示)。

 


网友回答

答案:

(1)abd(2分,选对1个或2个得1分,多选错选不得分)

(2)ad(2分,选对1个得1分,多选错选不得分)

(3)8CO2 + 20H2C8H18 +16H2O(2分)

(4)①3.2<a<3.25 (2分)  ②(260x+320)/(4x+5)(2分)

解析:其原子利用率达100%的要没有副产物生成。8CO2 + 20H2C8H18 +16H2O n(H2)/n(CO2)=a,a取值范围为:3.2<a<3.25。用极限法处理,有标准状况下的CO20.2mol.

n(丁烷)/n(戊烷) =x,H2的物质的量为y,则y= (260x+320)/(4x+5)(用x表示)。

 

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