Question

2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO₂对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO₂创新利用的研究。

（1）目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3．25mol H₂，在一定条件下发生反应，测得CO₂、CH₃OH（g）和H₂O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=                 。

②下列措施中一定不能使n（CH₃OH）/n（CO₂）增大的是：            。

A．降低温度    B．缩小容器的容积

C．将水蒸气从体系中分离 D．使用更有效的催化剂

（2）常温常压下，饱和CO ₂水溶液的pH =5．6，c（H₂CO₃）=1．5 ×l0^-5 mol·L^-1。若 忽略水的电离及H₂CO₃的第二级电离，则H₂CO₃HCO₃^- +H⁺的电离平衡常数K=              。（已知：10 ^-5．6=2．5×l0^-6）。

（3）标准状况下，将1．12LCO₂通入100mL 1mol·L^-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为                                ；

（4）如图是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是     （填“乙醇”或“氧气”），b处电极上发生的电极反应是：                 。

（5）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=2．8×10^—9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^—4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为                    。

Answer 1

（1）①0．1125mol/（L·min）  （3分。无单位或错误不给分，时间以秒为单位且正确也可）  ②D（2分。多答不给分）

（2）4．2×10^－7 （2分）

（3）c（Na⁺）>c（CO^2-₃）>c（OH^-）>c（HCO^-₃）>c（H⁺）（2分）

（4）乙醇（1分），O₂ + 4e^- + 2H₂O = 4OH^-  （ 2分）

（5）5．6×10^—5mo1/L （3分）