题目内容
【题目】向含0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定地通入6.72L（已换算成标准状况）CO2气体。下列表示溶液中离子的物质的量与通入CO2的体积关系的图象中，符合题意的是（气体的溶解和离子的水解都忽略不计）（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
n(CO2)=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol，通入含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中，相当于首先发生：Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O，0.1molBa(OH)2完全反应消耗0.1molCO2，剩余0.2molOH-，生成0.1molBaCO3．然后发生2OH-+CO2=CO32-+H2O，消耗0.1molCO2，生成0.1molCO32-．上述两阶段共消耗0.2molCO2，剩余0.1molCO2，再发生CO32-+CO2+H2O=2HCO3-，消耗0.1molCO2，至此CO2完全消耗，不再发生BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3-反应，最后溶液中溶质为NaHCO3，据此计算解答。
含有0.2mol NaOH和0.1mol Ba(OH)2的溶液中，Na+为0.2mol、Ba2+为0.1mol、OH-为0.2mol+0.1mol×2=0.4mol，离子总的物质的量为：0.2mol+0.1mol+0.4mol=0.7mol。n(CO2)=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol。
相当于首先发生：Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O，该阶段0.1molBa(OH)2完全反应消耗0.1molCO2，体积为2.24L，离子物质的量减少0.3mol，溶液中离子物质的量为0.7mol-0.3mol=0.4mol，其中含有0.2molOH-，生成0.1molBaCO3沉淀。
然后发生2OH-+CO2=CO32-+H2O，0.2molOH-完全反应消耗0.1molCO2，体积为2.24L，该阶段离子物质的量减少0.1mol，溶液中剩余离子物质的量为0.4mol-0.1mol=0.3mol，溶液中含有0.2molNa+、0.1molCO32-。
再发生CO32-+CO2+H2O=2HCO3-，消耗0.1molCO2，体积为2.24L，溶液中离子物质的量增大0.1mol，溶液中离子为0.4mol，至此CO2完全消耗，不再发生BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3-反应，最后溶液中溶质为NaHCO3，故图象C符合。
故选：C。
【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用对建生态文明社会具有重要的意义。
（1）CO可用于炼铁，已知：
Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJmol-1，
C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJmol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为____________________。
（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）。写出该电池的负极反应式：__________________。
（3）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI______KⅡ（填“＞”或“=”或“＜”）。
②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1mol CO2、3mol H2 | a mol CO2、b mol H2、 c mol CH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为____________。
（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2(g)转化为CH4和O2，紫外光照射时，在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2。在0~15小时内，CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为_____________（填序号）
（5）一种甲醇燃料电池，使用的电解质溶液是2mol·L-1的KOH溶液。
请写出加入（通入）b物质一极的电极反应式________________；每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_______________。
（6）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将amol/L的醋酸与bmol/LBa(OH)2溶液等体积混合后，溶液中:2c(Ba2+)=c(CH3COO-)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为__________________。
