CO2/甲酸(HCOOH)循環(huán)在氫能的儲(chǔ)存/釋放方面具有重要應(yīng)用。
Ⅰ、CO2催化加氫
CO2步驟IKHCO3溶液步驟ⅡHCOOK步驟ⅢHCOOH
(1)補(bǔ)充完整步驟Ⅱ的化學(xué)方程式:KHCO3+H2 催化劑 HCOOK+H2OH2O。
Ⅱ、甲酸分解釋氫
(2)甲酸在催化劑作用下分解生成H2和CO2,H2和CO2的分子個(gè)數(shù)比為 1:11:1。
(3)甲酸具有較高的質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度,理論上甲酸質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度為 4.3%4.3%。(甲酸質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度=m(H2)m(HCOOH)×100%;結(jié)果用百分?jǐn)?shù)表示,保留一位小數(shù))
Ⅲ、甲酸催化分解產(chǎn)物的探究
已知:
①相同條件下,氣體的體積比等于分子個(gè)數(shù)比。
②甲酸除分解為H2和CO2外,還可能按如下方式分解:HCOOH=CO↑+H2O
(4)根據(jù)甲酸分解原理,推測(cè)氣體產(chǎn)物的成分在常溫下有三種可能:①H2和CO2;②CO;③H2、CO2、COH2、CO2、CO(填化學(xué)式)。
(5)常溫下,將甲酸催化分解所得氣體通過(guò)裝有足量氫氧化鈉溶液的洗氣瓶。相同條件下,在氫氧化鈉溶液吸收前后,測(cè)得氣體體積與甲酸分解反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
①氣體通過(guò)氫氧化鈉溶液后體積減小的原因是 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O(用化學(xué)方程式表示)。
②甲酸催化分解所得氣體產(chǎn)物的主要成分為 H2、CO2H2、CO2(填化學(xué)式)。
步驟
I
步驟
Ⅱ
步驟
Ⅲ
催化劑
m
(
H
2
)
m
(
HCOOH
)
【答案】H2O;1:1;4.3%;H2、CO2、CO;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;H2、CO2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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