Question

【题目】中国科学家用金属钠和CO2在一定条件下制得了金刚石：4 Na + 3CO2 2 Na2CO3 + C(金刚石)，以下是一些物质的熔沸点数据（常压）：

	钠	Na2CO3	金刚石	石墨
熔点（℃）	97.8	851	3550	3850
沸点（℃）	882.9	1850（分解产生CO2）	----	4250

（1）若反应在常压、890℃下进行，写出该反应的平衡常数表达式_____________________，若3v正(Na)=4v逆(CO2)，则_____（选填序号）。

a.反应肯定达到平衡 b．反应可能达到平衡 c．反应肯定未达平衡

（2）若反应在10L密闭容器、常压下进行，5min内，测得金刚石的质量增加了6 g，该时间段内v(CO2)=______________，若反应温度由890℃升高到1860℃，则容器内气体的平均相对分子质量将________(选填“增大”、“减小”或“不变”) 。

（3）反应中还有石墨生成，已知：C(石墨) C(金刚石)，若升高温度，生成的碳单质中，金刚石的含量将增大，则该反应的正反应是_________反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）碳酸钠溶液中滴入盐酸的反应过程如右图所示，反应至A点时，未产生二氧化碳，请用离子方程式解释原因：_________________，继续滴加盐酸，反应至B点，B点溶液中溶质的化学式是__________。

Answer 1

【答案】K=1/[Na] 4[CO2]3 a 0.03 mol/(L·min) 增大 吸热 CO32—+H+→ HCO3— NaHCO3、NaCl

【解析】

(1)分析一些物质的熔沸点数据，在常压、890℃时Na和CO2都是气态，Na2CO3和C都不是气态，则可得该反应的平衡常数表达式．根据一正一逆，速率之比等于系数比，则反应肯定达到平衡；(2)金刚石的质量增加6g，根据方程式计算参加反应二氧化碳的物质的量，再根据v=计算v(CO2)；若温度由890℃升高到1860℃，碳酸钠分解生成二氧化碳，混合气体中二氧化碳的含量增大，容器内气体的平均相对分子质量增大；(3)温度升高平衡向吸热反应方向移动；(4)碳酸钠溶液中滴加盐酸，先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成CO2气体。

(1)根据表中一些物质的熔沸点数据，可知在常压、890℃时Na和CO2都是气态，Na2CO3和C都不是气态，则该反应的平衡常数表达式K= ，若3v正(Na)=4v逆(CO2)，符合一正一逆，速率之比等于系数比，则反应肯定达到平衡，故答案为a；(2) 金刚石的质量增加6克，其物质的量为=0.5mol，由方程式可知参加反应二氧化碳的物质的量为0.5mol×3=1.5mol，故v(CO2)===0.03mol/(Lmin)；若温度由890℃升高到1860℃，碳酸钠分解生成二氧化碳，混合气体中二氧化碳的含量增大，容器内气体的平均相对分子质量增大；(3) 已知：C(石墨) C(金刚石)，若升高温度，生成的碳单质中，金刚石的含量将增大，说明平衡正向移动，即该反应的正反应是吸热反应；(4)在碳酸钠溶液中滴加盐酸，先发生CO32—+H+→ HCO3—，此时无CO2气体生成，即A点生成碳酸氢钠，继续滴加盐酸，碳酸氢钠再与盐酸反应生成CO2气体和NaCl，则B点溶液中溶质的化学式是NaCl和NaHCO3。