8. $ CO_2 $ 的捕集与资源化利用是化学研究的热点。我国科学家李灿院士团队突破了太阳能电解水制取 $ H_2 $ 和 $ CO_2 $ 加氢制甲醇( $ CH_3OH $ )的关键技术(液态太阳燃料技术),技术路线如题 8 图甲所示。

(1)该路线中存在能量间的相互转化,其中燃料电池工作过程中能量的转化形式为______。
(2)写出图甲中氢能存储/ $ CO_2 $ 加氢反应(催化剂: $ ZnO-ZrO_2 $;温度: $ 315 \sim 320^{\circ}C $;压强: $ 50MPa $)的化学方程式:______。
(3)题 8 图甲中可循环使用的物质有______。
(4)不同制氢工艺碳排放量对比如题 8 图乙所示,采用______(填制氢方式)可以实现碳减排。
(5)利用“氢能存储/ $ CO_2 $ 加氢”技术生产 $ 32t $ 甲醇,理论上消耗 $ CO_2 $ 的质量为多少(写出计算过程)?
(1)该路线中存在能量间的相互转化,其中燃料电池工作过程中能量的转化形式为______。
化学能转化为电能
(2)写出图甲中氢能存储/ $ CO_2 $ 加氢反应(催化剂: $ ZnO-ZrO_2 $;温度: $ 315 \sim 320^{\circ}C $;压强: $ 50MPa $)的化学方程式:______。
${CO2 + 3H2 \xlongequal[315\sim320^{\circ}C]{ZnO-ZrO2, 50MPa} CH3OH + H2O}$
(3)题 8 图甲中可循环使用的物质有______。
${H2O}$、${CO2}$、${H2}$
(4)不同制氢工艺碳排放量对比如题 8 图乙所示,采用______(填制氢方式)可以实现碳减排。
风能制${H2}$、太阳能制${H2}$
(5)利用“氢能存储/ $ CO_2 $ 加氢”技术生产 $ 32t $ 甲醇,理论上消耗 $ CO_2 $ 的质量为多少(写出计算过程)?
设理论上消耗${CO2}$的质量为$x$
${CO2 + 3H2 \xlongequal[315\sim320^{\circ}C]{ZnO-ZrO2, 50MPa} CH3OH + H2O}$
$44$ $32$
$x$ $32\ t$
$\frac{44}{32}=\frac{x}{32\ t}$
$x=44\ t$
答:理论上消耗${CO2}$的质量为$44\ t$。
${CO2 + 3H2 \xlongequal[315\sim320^{\circ}C]{ZnO-ZrO2, 50MPa} CH3OH + H2O}$
$44$ $32$
$x$ $32\ t$
$\frac{44}{32}=\frac{x}{32\ t}$
$x=44\ t$
答:理论上消耗${CO2}$的质量为$44\ t$。
答案
(1)化学能转化为电能
(2)${CO2 + 3H2 \xlongequal[315\sim320^{\circ}C]{ZnO-ZrO2, 50MPa} CH3OH + H2O}$
(3)${H2O}$、${CO2}$、${H2}$
(4)风能制${H2}$、太阳能制${H2}$
(5)设理论上消耗${CO2}$的质量为$x$
${CO2 + 3H2 \xlongequal[315\sim320^{\circ}C]{ZnO-ZrO2, 50MPa} CH3OH + H2O}$
$44$ $32$
$x$ $32\ t$
$\frac{44}{32}=\frac{x}{32\ t}$
$x=44\ t$
答:理论上消耗${CO2}$的质量为$44\ t$。
(2)${CO2 + 3H2 \xlongequal[315\sim320^{\circ}C]{ZnO-ZrO2, 50MPa} CH3OH + H2O}$
(3)${H2O}$、${CO2}$、${H2}$
(4)风能制${H2}$、太阳能制${H2}$
(5)设理论上消耗${CO2}$的质量为$x$
${CO2 + 3H2 \xlongequal[315\sim320^{\circ}C]{ZnO-ZrO2, 50MPa} CH3OH + H2O}$
$44$ $32$
$x$ $32\ t$
$\frac{44}{32}=\frac{x}{32\ t}$
$x=44\ t$
答:理论上消耗${CO2}$的质量为$44\ t$。
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