查阅资料:在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2 , 其反应过程如上图所示。
a.宇航员呼出的CO2与H2在催化剂的作用下反应为:
b.水又分解生成了O2。
实验一:在压强为15MPa,催化剂质量相同,气体流速为20mL·min-1时,得到a反应中CO2转化率(%)如下:
实验分组 | 第1组 | 第2组 | ||||||
催化剂 | Co4N/Al2O3 | Co/Al2O3 | ||||||
温度/℃ | 300 | 320 | 340 | 360 | 300 | 320 | 340 | 360 |
CO2转化率(%) | 84.4 | 85.3 | 86.8 | 90.1 | 37.6 | 48.8 | x | 59.8 |
实验二:探究催化剂相同,气体流速对a反应中CO2转化率(%)的影响,结果如下:
气流速度/mL·min·-1 | 10 | 30 | 50 | ||||||
温度/℃ | 320 | 340 | 360 | 320 | 340 | 360 | 320 | 340 | 360 |
CO2转化率(%) | 96.2 | 98.0 | 98.0 | 82.2 | 83.9 | 90 | 71.2 | 76.6 | 79.0 |
实验一第1组实验目的是。
【提出问题】草酸受热分解的生成物中有哪几种碳的氧化物?
【进行猜想】猜想1:只有CO 猜想2:只有CO2 猜想3:同时含有CO和CO2。
查阅资料:
①氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳。
②浓硫酸有吸水性,能吸收气体中混有的水蒸气,使气体变干燥。
【实验探究】同学设计了如图所示装置进行实验:
①C装置中澄清石灰水(填“变”或“不变”)浑浊,F装置中澄清石灰水(填“变”或“不变”)浑浊;
②E装置中。
通过实验,可得到的结论是猜想3正确。请写出草酸在浓硫酸的催化下,受热分解的化学方程式。有同学认为,该套装置存在明显的缺陷,你的改进方法是。
为确定CO和CuO反应的最佳温度,该兴趣小组利用原位X射线粉末衍射仪来测定不同温度下反应4小时后的固体物质成分,实验结果如图2所示(该图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同),据图回答下列问题:
①400℃时,反应的固体产物中含有Cu和。
②用CO还原CuO制取纯净的Cu,反应温度最好要控制在℃以上。
③400℃时,用CO还原CuO,获得100g固体产物,测得其中单质Cu的质量分数为64%;若将温度控制在②中所选的温度下进行相同的实验,则至少需要g氧化铜即可得到相同质量的铜单质。