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+CaOCaCO3
(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CO2 448L,n(丁烷)/n(戊烷)=x,消耗H2的物质的量为y,则y=___________(用x表示)。
(1)abd
(2)ad
(3)8CO2+20H2C8H18+16H2O
(4)①3.2<a<3.25;②(260x+320)/(4x+5)