Question

現測得二氧化碳在空氣中的含量為0.038%，當其含量超過0.05%時就會加劇溫室效應。所以人們一方面想限制其排放量，另一方面又想對它進行再利用。
（1）目前有以超臨界（一種介于氣態和液態之間的狀態）CO₂作致冷劑（以前曾用氟利昂），這種做法對環境的積極意義在于____________________。
（2）空氣中CO₂的含量太低，不利于生成甲醇的反應進行。科學家提出回收利用CO₂的構想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，從溶液中提取出CO₂，又在合成塔使之變為燃料甲醇（CH₃OH）。該技術流程如下：

（說明：吸收池中盛有飽和的K₂CO₃溶液，合成塔內的反應條件為300℃、200kPa和催化劑。）
① 合成塔中反應的化學方程式為____________________。   
③ 如果空氣不經過吸收池和分解池，而是直接通入合成塔，你認為可行嗎？并簡述理由
                                             。
④ 若生產6.4噸甲醇，則可回收空氣中的CO₂           噸。（請寫出步驟，2分）

Answer 1

(1)保護臭氧層
(2)①CO₂ +3H₂=CH₃OH + H₂O
③ 不可行。  空氣中CO₂的含量太低，不利于生成甲醇的反應進行。
④ 8.8噸；

試題分析：(1) 由于氟利昂能破壞臭氧層造成臭氧層空洞，故用二氧化碳代替氟利昂能保護臭氧層。
(2)①根據題意，“從溶液中提取出CO₂，又在合成塔使之變為燃料甲醇”，再結合圖示（向合成塔中加入氫氣），
故合成塔中發生的反應是：二氧化碳和氫氣在300℃、200kPa和催化劑的條件下反應，生成甲醇；故反應的化學方程式為CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。
③ 根據題意，空氣中CO₂的含量太低，不利于生成甲醇的反應進行，故通過吸收池和分解池就是為了加大二氧化碳的濃度，之后再通入合成塔。
④解：設可回收CO₂的質量為x噸。  
CO₂ +3H₂CH₃OH + H₂O
44                   32
x                    6.4噸
44:32= x:6.4噸
解得x=8.8噸   
答：可回收CO₂8.8噸。
點評：本題難度不大，但涉及的知識點較多，關于化學方程式的簡單計算，只要注意有完整的計算步驟、規范的書寫格式即可；根據題中的條件對化學方程式的推理，是本題的重點，解答時要注意仔細審題。