题目内容
2010年11月30日，联合国气候大会在墨西哥坎昆召开，讨论全球变暖问题．二氧化碳是主要的温室气体，请根据题目要求，回答下列问题：
（Ⅰ）二氧化碳与氢氧化钠反应生成盐．
标准状况下，2.24LCO2通入150mL 1mol/LNaOH溶液中，气体完全被吸收．所得盐溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为： ．
（Ⅱ）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环，利用催化剂可以将CO2和H2转化成甲醇．反应的化学方程式为3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．
（1）利用此反应可设计成酸性环境下的原电池，减少CO2排放量．则原电池正极的电极反应式为 ．
（2）某温度下，在密闭容器内，发生上述反应，并测得不同时间CO2和H2的浓度如表
请回答下列问题
①在上述条件下反应能自发进行，则反应的△H 0（填＞，＜，=）．前2s内的平均反应速率v（CO2）= ．
②保持温度不变，在另一容器中进行上述反应，某一时刻测得c（CO2）=5.00×10-2mol/L，
c（H2）=2.00×10-1mol/L，c（CH3OH）=5.00×10-2mol/L，c（H2O）=5.00×10-1mol/L，此时反应向 （正或逆）反应方向进行（若是平衡状态，此空不填）．
③上述反应达到平衡后，恒温恒容条件下，密闭容器中再充入1.00×10-3mol/L CO2和3.00×10-3mol/LH2，达新平衡后CO2百分含量将 （增大、减小或不变）．
（Ⅰ）二氧化碳与氢氧化钠反应生成盐．
标准状况下，2.24LCO2通入150mL 1mol/LNaOH溶液中，气体完全被吸收．所得盐溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为：
（Ⅱ）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环，利用催化剂可以将CO2和H2转化成甲醇．反应的化学方程式为3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．
（1）利用此反应可设计成酸性环境下的原电池，减少CO2排放量．则原电池正极的电极反应式为
（2）某温度下，在密闭容器内，发生上述反应，并测得不同时间CO2和H2的浓度如表
| 时间/S | c（CO2）mol/L | c（H2）mol/L |
| 0 | 1.00×10-1 | 3.00×10-1 |
| 1 | 8.50×10-2 | 2.55×10-1 |
| 2 | 6.50×10-2 | 1.95×10-1 |
| 3 | 5.50×10-2 | 1.65×10-1 |
| 4 | 5.00×10-2 | 1.50×10-1 |
| 5 | 5.00×10-2 | 1.50×10-1 |
①在上述条件下反应能自发进行，则反应的△H
②保持温度不变，在另一容器中进行上述反应，某一时刻测得c（CO2）=5.00×10-2mol/L，
c（H2）=2.00×10-1mol/L，c（CH3OH）=5.00×10-2mol/L，c（H2O）=5.00×10-1mol/L，此时反应向
③上述反应达到平衡后，恒温恒容条件下，密闭容器中再充入1.00×10-3mol/L CO2和3.00×10-3mol/LH2，达新平衡后CO2百分含量将
分析：（Ⅰ）标准状况下，2.24LCO2通入150mL 1mol/LNaOH溶液中，发生2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O，结合方程式以及盐类水解的进行判断；
（Ⅱ）（1）原电池正极发生还原反应，CO2被还原生成CH3OH；
（2）①根据△H-T?△S＜0判断△H；结合c=
计算；
②由表中数据可知，达到平衡时c（CO2）=5.00×10-2mol/L，c（H2）=1.50×10-1mol/L，则c（CH3OH）=c（H2O）=5.00×10-2mol/L，k=
=14.8，结合平衡常数判断；
③上述反应达到平衡后，恒温恒容条件下，密闭容器中再充入1.00×10-3mol/L CO2和3.00×10-3mol/LH2，原料配比数与原配比数相等，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动．
（Ⅱ）（1）原电池正极发生还原反应，CO2被还原生成CH3OH；
（2）①根据△H-T?△S＜0判断△H；结合c=
| △c |
| △t |
②由表中数据可知，达到平衡时c（CO2）=5.00×10-2mol/L，c（H2）=1.50×10-1mol/L，则c（CH3OH）=c（H2O）=5.00×10-2mol/L，k=
| (5.00×10-2)2 |
| 5.00×10-2×(1.5×10-1)3 |
③上述反应达到平衡后，恒温恒容条件下，密闭容器中再充入1.00×10-3mol/L CO2和3.00×10-3mol/LH2，原料配比数与原配比数相等，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动．
解答：解：（Ⅰ）标准状况下，2.24LCO2通入150mL 1mol/LNaOH溶液中，发生2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O，由于CO32-水解程度大于HCO3-，则c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），故答案为：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（Ⅱ）（1）原电池正极发生还原反应，CO2被还原生成CH3OH，电极方程式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O，故答案为：CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；
（2）①反应能自发进行，则△H-T?△S＜0，因△S＜0，则△H＜0才能进行，c（CO2）=
=
=1.75×10-2mol/（L?s），
故答案为：＜；1.75×10-2mol/（L?s）；
②由表中数据可知，达到平衡时c（CO2）=5.00×10-2mol/L，c（H2）=1.50×10-1mol/L，则c（CH3OH）=c（H2O）=5.00×10-2mol/L，k=
=14.8，某一时刻测得c（CO2）=5.00×10-2mol/L，c（H2）=2.00×10-1mol/L，c（CH3OH）=5.00×10-2mol/L，c（H2O）=5.00×10-1mol/L，
则Qc=
=62.5＞Ksp，则平衡向逆反应分析移动，
故答案为：逆；
③上述反应达到平衡后，恒温恒容条件下，密闭容器中再充入1.00×10-3mol/L CO2和3.00×10-3mol/LH2，原料配比数与原配比数相等，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，则达新平衡后CO2百分含量将减小，故答案为：减小．
（Ⅱ）（1）原电池正极发生还原反应，CO2被还原生成CH3OH，电极方程式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O，故答案为：CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；
（2）①反应能自发进行，则△H-T?△S＜0，因△S＜0，则△H＜0才能进行，c（CO2）=
| △c |
| △t |
| 3.5×10-2mol/L |
| 2s |
故答案为：＜；1.75×10-2mol/（L?s）；
②由表中数据可知，达到平衡时c（CO2）=5.00×10-2mol/L，c（H2）=1.50×10-1mol/L，则c（CH3OH）=c（H2O）=5.00×10-2mol/L，k=
| (5.00×10-2)2 |
| 5.00×10-2×(1.5×10-1)3 |
则Qc=
| 5.00×10-2 ×5.00×10-1 |
| 5.00×10-2×(2×10-1)3 |
故答案为：逆；
③上述反应达到平衡后，恒温恒容条件下，密闭容器中再充入1.00×10-3mol/L CO2和3.00×10-3mol/LH2，原料配比数与原配比数相等，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，则达新平衡后CO2百分含量将减小，故答案为：减小．
点评：本题考查较为综合，涉及离子浓度大小比较、原电池以及化学平衡的计算等问题，综合考查学生的分析能力，为高考常见题型和高频考点，难度中等，注意利用平衡常数判断反应进行的方向．
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