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捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用.目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生可逆反应:反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH4)2CO3(aq
更新时间:2024-04-25 15:10:29
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问题描述:

捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用.目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生可逆反应:

反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH4)2CO3(aq)△H1

反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌NH4HCO3(aq)△H2

反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq)△H3

请回答下列问题:

(1)△H3与△H1、△H2之间的关系是:△H3=___.

(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度.然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1).则:

①△H3___0(填“>”、“=”或“<”).

②在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___.

③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示.当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度.请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线.

(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有___(写出2个).

匡友华回答:
  (1)反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH4)2CO3(aq)△H1反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌NH4HCO3(aq)△H2反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq)△H3根据盖斯定律,得反应...
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