Question

現(xiàn)測得二氧化碳在空氣中的含量為0.038%，當(dāng)其含量超過0.05%時就會加劇溫室效應(yīng)．為解決該問題，除限制其排放量外，有科學(xué)家提出回收利用CO₂的構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，再從溶液中提取出CO₂，又在合成塔中使之變?yōu)榧状迹–H₃OH）和水，或制成做致冷劑使用的超臨界CO₂（一種介于氣態(tài)和液態(tài)之間的狀態(tài)），該技術(shù)流程如下：

（說明：吸收池中盛有飽和的K₂CO₃溶液，合成塔內(nèi)的反應(yīng)條件為300℃、200KPa和催化劑．）
（1）以超臨界CO₂替代以前曾用的氟利昂作致冷劑，這種做法對環(huán)境保護(hù)的積極意義在于

保護(hù)臭氧層

．
（2）合成塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CO₂+3H₂

300℃200KPa催化劑  .

CH₃OH+H₂O

．
（3）請在上述流程圖中找出循環(huán)利用的物質(zhì)是

K₂CO₃水

．
（4）如果空氣不經(jīng)過吸收池和分解池，而是直接通入合成塔，你認(rèn)為可行嗎？并簡述理由

不行，如果直接通入合成塔，由于空氣中CO₂的含量太低了，不利于生成甲醇的反應(yīng)進(jìn)行，同時氫氣與空氣混合后，在高溫下也會發(fā)生爆炸．

．

Answer 1

分析：（1）二氧化碳代替佛利昂是對臭氧層的保護(hù)；
（2）根據(jù)題中給出的條件可以得出化學(xué)方程式；
（3）由流程圖可以找出循環(huán)利用的物質(zhì)；
（4）空氣中的二氧化碳的含量是很低的，所以空氣中的二氧化碳是無法直接利用的．氫氣與空氣或氧氣混合點燃或加熱時可能發(fā)生爆炸．

解答：解：（1）佛利昂能破壞臭氧層，用二氧化碳代替佛利昂能保護(hù)臭氧層．
（2）根據(jù)題中給出的條件，二氧化碳最后又被重新吸收，且在最后又加入氫氣生成甲醇和水，所以化學(xué)方程式為：．CO₂+3H₂

300℃200KPa催化劑  .

CH₃OH+H₂O 
（3）吸收池中的反應(yīng)為：K₂CO₃+H₂O+CO₂=2KHCO₃，分解池中的反應(yīng)為：2KHCO₃

△   .

K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，可見碳酸鉀和水可重復(fù)利用．
（4）吸收池只吸收了二氧化碳，分解池中只生成了二氧化碳一種氣體，所以通過吸收池和分解池中發(fā)生的兩個反應(yīng)，可以除去空氣中其它氣體，得到純二氧化碳．另外氫氣有可燃性，如果不純，受熱會發(fā)生爆炸．
故答；不行、如果直接通入合成塔，由于空氣中CO₂的含量太低了，不利于生成甲醇的反應(yīng)進(jìn)行，同時氫氣與空氣混合后，在高溫下也會發(fā)生爆炸．
故答案為：
（1）保護(hù)臭氧層；
（2）CO₂+3H₂

300℃200KPa催化劑  .

CH₃OH+H₂O；
（3）K₂CO₃；水；
（4）不行，如果直接通入合成塔，由于空氣中CO₂的含量太低了，不利于生成甲醇的反應(yīng)進(jìn)行，同時氫氣與空氣混合后，在高溫下也會發(fā)生爆炸．

點評：此題通過研究二氧化碳對環(huán)境的影響考察對二氧化碳的了解．根據(jù)題中的條件對化學(xué)方程式的推理是考察的重點．