题目内容
【题目】室温下.某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验(本实验所涉及气体休积均在相同状况下测定)。请回答下列问题:
(1)用下图装置制备纯净的CO2.
①丙装置的名称是_______，乙装置中盛装的试剂是_______.
②若CO2中混有HCl，则HCl与Na2O2发生反应的化学方程式为_________。
(2)按下图所示装置进行实验(夹持装置略)。
①先组装仪器.然后________.再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处，具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。
②打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞。可观察到的现象是________。
③实验过程中.需缓慢推入CO2,其目的是__________.为达到相同目的，还可进行的操作是__________________________。
(3)实验结束后，当注射器1的活塞推到底时，测得注射器2中气体的体积为65 mL。则CO2的转化率是_______________.
【答案】球形干燥管 饱和NaHCO3溶液 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑ 检查装置气密性 U形管中的淡黄色粉末逐渐变浅，注射器2的活塞向右移动 使反应进行得更充分 多次往返推动注射器1和2的活塞 70%
【解析】
（1）①丙装置的名称是球形干燥管，乙中装的是饱和NaHCO3溶液，除去二氧化碳中的HCl；
②若CO2中混有HCl，则HCl 与Na2O2 反应的化学方程式为2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑；
（2）①先组装仪器，然后检查装置的气密性，再用注射器1 抽取100 mL 纯净的CO2，将其连接在K1处，注射器2 的活塞推到底后连接在K2处，具支U 形管中装入足量的Na2O2 粉末与玻璃珠；
②二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，则U形管中的过氧化钠淡黄色粉末逐渐变浅，生成的氧气进入注射器2中，所以注射器2的活塞向右移动；
③实验过程中，需缓慢推入CO2，其目的是使反应进行得更充分，为达到相同目的，还可进行的操作是多次往返推动注射器1和2的活塞；
（3）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+ O2， △V（减小）
2 1 1
70 mL 35 mL
CO2的转化率是(70 mL ÷100 mL)×100％= 70%。
【题目】CO2和CO可作为工业合成甲醇（CH3OH）的直接碳源，还可利用CO2据电化学原理制备塑料，既减少工业生产对乙烯的依赖，又达到减少CO2排放的目的。
（1）利用CO2和H2反应合成甲醇的原理为：CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）。
上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和时间段内，催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示：
ω（CuO）／％ | 10 | 20 | 30 | 4b | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
CH3OH的产率 | 25％ | 30％ | 35％ | 45％ | 50％ | 65％ | 55％ | 53％ | 50％ |
CO2的转化率 | 10％ | 13％ | 15％ | 20％ | 35％ | 45％ | 40％ | 35％ | 30％ |
由表可知，CuO的质量分数为________催化效果最佳。
（2）利用CO和H2在一定条件下可合成甲醇，发生如下反应：CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g），其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示，下列说法正确的是（______）
B．a反应正反应的活化能为510kJ·mol－1
C．b过程中第Ⅰ阶段为吸热反应，第Ⅱ阶段为放热反应
D．b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和ΔH
E．b过程的反应速率：第Ⅱ阶段＞第Ⅰ阶段
（3）①在1L的恒定密闭容器中按物质的量之比1︰2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示，则压强P2________P1（填“＞”、“＜”或“＝”）；平衡由A点移至C点、D点移至B点，分别可采取的具体措施为________、________；在c点时，CO的转化率为________。
②甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同，向甲中加入1molCO和2molH2，向乙中加入2molCO和4molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示，则L、M两点容器内压强：P（M）________2P（L）；平衡常数：K（M）________K（L）。（填“＞”、“＜”或“＝”）
（4）以纳米二氧化钛膜为工作电极，稀硫酸为电解质溶液，在一定条件下通入CO2进行电解，在阴极可制得低密度聚乙烯
（简称LDPE）。
①电解时，阴极的电极反应式是________。
②工业上生产1.4×102kg的LDPE，理论上需要标准状况下________L的CO2。
