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2.将足量的二氧化碳通入含有等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中,碳酸氢根离子的物质的量(n)与二氧化碳的体积(V)之间的关系正确的是(  )
A.B.
C.D.

分析 碳酸钠与二氧化碳的反应为:Na2CO3+CO2=2NaHCO3,将足量的二氧化碳通入含有等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中,开始时已经含有碳酸氢根离子,则图象B、D错误;设碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量都是1mol,1mol碳酸钠完全反应转化成2mol碳酸氢钠,则最终碳酸氢根离子的物质的量为3mol,据此进行判断.

解答 解:将足量的二氧化碳通入含有等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中,发生反应为Na2CO3+CO2=2NaHCO3
设碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量都是1mol,
1mol碳酸钠与二氧化碳完全反应生成2mol碳酸氢根离子,
则反应后碳酸氢根离子的总物质的量为3mol,
由于通入二氧化碳气体前已经存在碳酸氢根离子,则图象B、D错误;
通入二氧化碳气体前的碳酸氢根离子的物质的量与反应后溶液中碳酸氢根离子的物质的量之比为1:3,满足该条件的图象为A,
故选A.

点评 本题考查了离子反应的计算与判断,题目难度中等,明确发生反应的实质为解答关键,解答时可通过排除法舍弃CD,然后根据最初与最终溶液中碳酸氢根离子的物质的量关系得出正确答案.

练习册系列答案
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19.倡导“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有利于解决气候变暖的环境问题.
(Ⅰ)合成气由H2、CO和少量CO2组成,已知下列反应:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol   K1
②CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=-41.1kJ/mol   K2
③CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3    K3
计算上述△H3=-49kJ/mol;K3=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$(用K1、K2表示)
(Ⅱ)工业上可用CO2来生产甲醇,反应原理为:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.
一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生上述反应,测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图1所示.
(1)达到平衡时,CO2的转化率=75%.
(2)从反应开始到平衡.氢气的平均反应速率v(H2)=0.225mol/(L.min).
(3)容器内的平衡压强与起始压强之比为5:8.
(4)保持容积不变,下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是CD (填字母).
A.升高温度                         B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来         D.再充入1mol CO2和3mol H2
(5)以KOH溶液为电解质,使用甲醇和氧气可作燃料电池,则该电池负极反应式CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(Ⅲ)以CO2为碳源加氢还可制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=Q kJ/mol(Q>0),
在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图2所示:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是b(填字母,下同).
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是BC;
A.平衡常数K不再增大
B.CO2的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,若要提高CO2的反应速率,同时提高H2转化率,应选择D;
A.降低温度  B.充入更多的H2   C.移去乙醇  D.压缩容器体积
(4)图2中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=37.5%.

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