《2025年综合应用创新题典中点九年级化学上册沪教版》

7. [2025·苏州期末节选] ${CO_{2}}$过量排放会产生环境问题,一方面可通过减少${CO_{2}}$排放,另一方面可运用科学方法捕集${CO_{2}}$,实现${CO_{2}}$的循环利用。
Ⅰ. 碳循环
(1)${CO_{2}}$是自然界碳循环的重要组成部分,海水吸收是减少大气中${CO_{2}}$的重要途径,该反应的化学方程式为${CO_2 + H_2O = H_2CO_3}$。
Ⅱ. 碳捕集
(2)在较低温度下,用氨水(${NH_{3}\cdot H_{2}O}$)捕集${CO_{2}}$生成的{NH_{4}HCO_{3}}可作肥料。由于氨水具有强挥发性,挥发出的${NH_{3}}会与{CO_{2}}$发生反应,生成${NH_{2}COONH_{4}}$。
①写出${NH_{3}}与{CO_{2}}$反应的化学方程式:${2NH_3 + CO_2 = NH_4COONH_4}$。
②氨水法捕集${CO_{2}}$生成{NH_{4}HCO_{3}}时需要在较低温度下进行的原因是氨水具有强挥发性,温度较高时,氨水挥发加快,不利于生成${NH_4HCO_3}$。
Ⅲ. 碳利用
(3)工业上提纯${CO_{2}}$的主要流程如图1所示,使用液态氨“分离”提纯${CO_{2}}$的原理是液态氨能吸收${CO_2}$原料气中的杂质气体,从而实现${CO_2}$与杂质气体的分离。


(4)${CO_{2}}$和{CH_{4}}两种温室气体在催化剂作用下能转化为合成气,反应的微观示意图如图2所示,该反应的化学方程式为${CO_2 + CH_4 \xlongequal{催化剂} 2CO + 2H_2}$。
(5)${CO_{2}}$催化加氢制甲醇(${CH_{3}OH}$),反应的化学方程式为${CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件}CH_{3}OH + H_{2}O}$,其中$80\%的{CO_{2}}能转化为{CH_{3}OH}$,计算$44\ t\ {CO_{2}}$理论上可制得甲醇的质量。(写出计算过程)
解:根据题目可知,44 t ${CO_2}$中能转化为甲醇的${CO_2}$的质量为44 t×80%=35.2 t,设理论上可制得甲醇的质量为x。
${CO_2 + 3H_2 \xlongequal{一定条件} CH_3OH + H_2O}$
44 32
35.2 t x
$\frac{32}{44}=\frac{x}{35.2\ t}$
$x=25.6$ t
答:44 t ${CO_2}$理论上可制得甲醇的质量为25.6 t。

答案：
(1)${CO_2 + H_2O = H_2CO_3}$
(2)①${2NH_3 + CO_2 = NH_4COONH_4}$②氨水具有强挥发性,温度较高时,氨水挥发加快,不利于生成${NH_4HCO_3}$
(3)液态氨能吸收${CO_2}$原料气中的杂质气体,从而实现${CO_2}$与杂质气体的分离
(4)${CO_2 + CH_4 \xlongequal{催化剂} 2CO + 2H_2}$
(5)解:根据题目可知,44 t ${CO_2}$中能转化为甲醇的${CO_2}$的质量为44 t×80%=35.2 t,设理论上可制得甲醇的质量为x。${CO_2 + 3H_2 \xlongequal{一定条件} CH_3OH + H_2O}$44 3235.2 t x$\frac{32}{44}=\frac{x}{35.2\ t}$ $x=25.6$ t答:44 t ${CO_2}$理论上可制得甲醇的质量为25.6 t。