【知识回顾】自然界中二氧化碳的循环如图所示,大气中二氧化碳的含量是相对稳定的。
【实践活动】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取两个相同容积的集气瓶,分别收集一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品, | 人体呼出的气体中二氧化碳的含量大于吸入的空气 |
近几十年来,人类活动使大气中二氧化碳的含量不断上升,从而导致效应增强,全球气候变暖。二氧化碳的捕集和资源化利用是科学家研究碳中和的重要方向。
二氧化碳的捕集。
案例:全球最大“化学链燃烧”碳捕集装置于2023年在四川建成。化学链燃烧技术可以避免空气与燃料的直接接触,提供了一种低成本的碳捕集方案。某“化学链燃烧”的过程如图所示,该化学链通过Cu2O作为载氧体将空气中的氧传递给燃料。
①等质量的Cu2O和CuO中,铜元素的质量比为(填最简整数比)。
②空气反应器中Cu2O与O2发生了化合反应。从空气反应器排出的气体X中N2的体积分数(填“大于”“小于”或“等于”)空气中N2的体积分数。
③与燃料在空气中充分燃烧后排出的气体相比,从燃料反应器排出的气体中CO2的体积分数更高的原因是。CO2捕集器仅需冷凝分离水,即可低成本获得高浓度的CO2。
案例:2023年杭州亚运会主火炬首次使用绿色甲醇作为燃料。绿色甲醇的“绿色”主要体现在原料和制备工艺上:经过技术迭代,利用焦炉气中的氢气与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成甲醇,实现二氧化碳的资源化利用,该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
①甲醇在空气中充分燃烧的化学方程式为。
②甲醇中含有碳元素,但上述绿色甲醇又被称为零碳甲醇,即认为使用上述绿色甲醇作为燃料能够实现二氧化碳的零排放。这是为什么?请说明理由:。