Question

【题目】CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，以CO2为原料可合成多种有机物。

（1）CO2用于生产乙烯，已知：2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g） △H=QkJ/mol。一定条件下，按不同的投料比X[X=]向某容积可变的恒压密闭容器中充入CO2、H2，测得不同投料比时CO2的转化率与温度的关系如图所示。

①X1___X2（填“＞”或“＜”，后同），Q___0。

②图中A、B、C三点对应的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___。

（2）常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c（CO）：c（HCO）=___[常温下K1（H2CO3）=4.4×10-7、K2（H2CO3）=5×10-11]。

②欲用5LNa2CO3溶液将23.3gBaSO4固体全都转化为BaCO3，则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为___。[已知：常温下Ksp（BaSO4）=1×10-7、Ksp（BaCO3）=2.5×10-6].（忽略溶液体积积的变化）

Answer 1

【答案】＞ ＜ KA＞KB=KC 1：2 0.52mol/L

【解析】

根据温度对平衡的影响，化学平衡常数只受温度影响；根据电离平衡常数和溶解平衡常数公式计算即可。

（1）①相同条件下，增加氢气的浓度，CO2的转化率增大，故X1＞X2；由图可知，温度升高后CO2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，Q＜0；

②化学平衡常数与温度有关，温度相等，K相等，反应为放热反应，温度较低时K较大，故KA＞KB＝KC；

（2）①若某次捕捉后得到pH＝10的溶液，c（H+）＝10-10mol/L，K2=，则溶液中c（）：c（）＝K2：c（H+）＝(5×10-11):(10-10)=1:2；

②23.3gBaSO4物质的量n（BaSO4）＝＝0.1mol，将0.1mol硫酸钡溶解于5L溶液中，设至少需要物质的量浓度为xmol/L的Na2CO3溶液，当BaSO4完全溶解后，所得5L溶液中c（）=0.02mol/L，此时溶液中c（）=（x-0.02）mol/L，由BaSO4+BaCO3+可知，此反应的化学平衡常数K= ，解得x=0.52。