Question

【题目】海洋约占地球表面积的71﹪，具有十分巨大的开发潜力。

（1）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，主要以HCO3﹣形式存在，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用滴定的方法：取20mL海水于锥形瓶中，用__________盛装x molL﹣1HCl标准溶液滴定，消耗y mLHCl溶液，则海水中溶解无机碳的浓度=_______molL﹣1。

（2）在体积可变的恒压（P0）密闭容器中，一定量的CO2与足量的碳反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中CO2和CO气体体积分数与温度的关系如图所示。

（已知：气体分压=气体总压×气体体积分数。）请回答下列问题：

①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH____0（填“﹦”，“＜”或“＞”）。

②550℃时，若充入惰性气体，平衡_____（填“正向移动”，“逆向移动”或“不移动”）。

③650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为__________。

④925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=______________。

（3）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O﹣CO2混合气体制备H2和CO是一种新

的能源利用方式，基本原理如图所示。其中X是电源的__________极（填“正”

或“负”），阴极的反应式是：____________________。

Answer 1

【答案】 酸式滴定管 (xy)∕20 ＞ 正向移动 25.0% 23.04P0 负 H2O+2e﹣＝H2+O2﹣，CO2+2e﹣＝CO+O2﹣（或H2O+CO2+4e﹣＝H2+CO+2O2﹣）

【解析】（1）本题考查实验仪器的选择以及物质的量浓度的计算，酸式滴定管盛放酸性溶液或具有氧化性的溶液，因此盐酸用酸式滴定管盛放，发生的反应HCO3－＋H＋=CO2↑＋H2O，因此无机碳的浓度是y×10－3×x/(20×10－3)mol·L－1=xy/20mol·L－1；（2）本题考查勒夏特列原理、化学平衡的计算，①根据图1，随着温度的升高，CO的体积分数增加，CO2的体积分数减小，平衡向正反应方向进行，即△H>0；②这是恒压下，充入非反应气体，容积增大，组分的浓度减小，平衡向正反应方向移动；③令起始时CO2的物质的量为1mol，C(s)+CO2(g)2CO(g)

起始量： 1 0

变化量： x 2x

平衡量： 1－x 2x 因此有2x/(1+x)=0.4，解得x=1/4mol，因此CO2的转化率为1/4×100%=25%；④根据信息，Kp=0.962×P02/（0.04×P0）=23.04P0；（3）本题电解原理和电极反应式的书写，根据图2，X电极上H2O→H2，H得到电子，根据电解原理，此电极为阴极，即X为负极，Y为正极，根据图2，电解质为固体金属氧化物，因此有阴极反应式为H2O＋2e－=H2＋O2－，CO2＋2e－=CO＋O2－。