题目内容
（10分）研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究，请帮忙完成以下探究。
（1）pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10－3 mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝－lg(1×10－3)＝3。如图为25℃时H2CO3溶液的pC－pH图。请回答下列问题：（若离子浓度小于10-5mol/L，可认为该离子不存在）
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32－________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1
。
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3－)可以抵消少量酸或碱，维持pH7.4。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的c(H+)/c(H2CO3)最终将 。
| A．变大 | B．变小 | C．基本不变 | D．无法判断 |
该电池反应的离子方程式为 。
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为： CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) △H ；①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图
所示，则上述CO2转化为甲醇反应热ΔH 0(填“>” “<”或“＝”)。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。
| 容 器 | 甲 | 乙 |
| 反应物 投入量 | 1molCO2 3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
（共10分）
（1）①不能 (1分) ②10-6 (2分) ③A (1分)
（2）Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2（2分）。
（3）①＜ (2分) ② 0.4＜c≤1 （2分）。
解析试题分析：（1）①：H2CO3会发生电离出H+， HCO3－会发生电离出H+和发生水解结合H+， CO32－会发生水解与H+结合，故H2CO3、HCO3－、CO32－不能大量共存。②分析图中可以看到当PH=6时H2CO3发生一极电离，因此Ka110-6。③过量的酸含有大量的H+，因此c(H+)/c(H2CO3)最终将变大。
（2）由图中分析得出，Mg是负极，失去电子，生成Mg(OH)2，ClO-会得到电子生成Cl-，因此电池反应的离子方程式为：Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2。
（3）①由图可知最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H3＜0。
故答案为：＜。
②根据分析化学方程式，反应前后的化学总物质的量之比是2:1，又因为甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，因此c的最小量为0.8/[（1mol+3mol）/2]=0.4mol,最大值为1mol，故c的取值范围为：0.4＜c≤1。
考点："三废"处理与环境保护 热化学方程式 原电池和电解池的工作原理 化学平衡的影响因素 化学平衡的计算 弱电解质在水溶液中的电离平衡 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
点评：（1）本题考查弱电解质在水溶液中的电离及图象，学生能正确了利用图象来分析是解答本题的关键，并注意利用习题中的信息来解答，难度不大．（2）本题从多个角度对化石燃料进行了全面的考查，难度中等，培养了学生分析问题解决问题的能力．
（2013?泰安一模）研究碳及其化合物的性质对促进低碳社会的构建具有重要意义．
研究碳及其化合物的性质对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应
CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，得到如下两组数据：
|
实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
|
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
|
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
|
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1中以CO2表示的反应速率为_____________(保留2位小数)；
②该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应；
③实验2的平衡常数为___________________________。
(2)已知在常温常压下：
2CH3OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(l) △H＝－1451.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式_______________________________。
(3)甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，实验室用如图装置模拟该过程，其原理是：通电后，Co2+被氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把甲醇氧化成CO2而除去(Co3+的还原产物是CO2+)。
①写出阳极电极反应式_______________________________________________________________ ；
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________________________________。
（10分）研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究，请帮忙完成以下探究。
（1）pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10－3 mol/L，则该溶液中该溶质的pC＝－lg(1×10－3)＝3。如图为25℃时H2CO3溶液的pC－pH图。请回答下列问题：（若离子浓度小于10-5mol/L，可认为该离子不存在）
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32－________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1
。
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3－)可以抵消少量酸或碱，维持pH7.4。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的c(H+)/c(H2CO3)最终将 。
A．变大 B．变小 C．基本不变 D．无法判断
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图，
该电池反应的离子方程式为 。
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为： CO2(g) +3H2(g) 
CH3OH(g) +H2O(g) △H
；
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图
所示，则上述CO2转化为甲醇反应热ΔH 0(填“>” “<”或“＝”)。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。
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容 器 |
甲 |
乙 |
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反应物 投入量 |
1molCO2 3molH2 |
a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中各物质浓度相同，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为 。