题目内容

将CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，有关反应的离子方程式书写正确的是     （     ）

A．Na2CO3 + Ca2+ === CaCO3 ↓+ 2Na2+   B． CO32- + Ca2+ === CaCO3 ↓    

C． CaCl2 + CO32- === CaCO3 ↓+ 2Cl-    D． Cl- + Na+ === NaCl

B

练习册系列答案
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2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议．而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：
某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.1125mol/（L?min）
0.1125mol/（L?min）
．
②下列措施中一定不能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是：
D
D
．
A．降低温度    B．缩小容器的容积    C．将水蒸气从体系中分离   D．使用更有效的催化剂
（2）常温常压下，饱和CO 2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×l0-5mol?L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
4.2×10-7
4.2×10-7
．（已知：10 -5.6=2.5×l0-6）．
（3）标准状况下，将1.12LCO2通入100mL 1mol?L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
；
（4）如图是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是
乙醇
乙醇
（填“乙醇”或“氧气”），
b处电极上发生的电极反应是：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
．
（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L
．
碳元素的化合物如甲烷、碳酸钙在自然界储量丰富，分布广泛，有非常重要的用途．
工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）．
已知温度、压强和水碳比[n（H2O）/n（CH4）]对甲烷平衡含量的影响如下图：

（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是
其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动
其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动
．
（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线．
（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH4与一定量H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，对应的热量变化为aKJ，则这6分钟的平均反应速率v（H2）为
0.4 mol/（L?min）
0.4 mol/（L?min）
；此条件下该反应的热化学方程式为
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+1.25a KJ/mol
CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+1.25a KJ/mol
．
（4）CaCO3是一种难溶物，其Ksp=2.8×10-9．现将 amol/L的CaCl2溶液与2.0×10-4mol/L Na2CO3溶液等体积混合（假设溶液体积可直接相加），若要生成CaCO3沉淀，则a的最小值为
5.6×10-5
5.6×10-5
 mol/L．
（2012?开封二模）由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视．
（1）目前，用超临界CO2（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于
保护臭氧层
保护臭氧层
．
（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环．CO2转化成有机物的例子很多，如：
a.6CO2+6H2O
光合
作用
C6H12O6+6O2      b．CO2+3H2
催化剂
△
CH3OH+H2O
c．CO2+CH4
催化剂
△
CH3COOH          d.2CO2+6H2
催化剂
△
CH2=CH2+4H2O
以上反应中，最节能的是
a
a
，原子利用率最高的是
c
c
．
（3）若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出4947kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
．
（4）为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器，充入1mol CO2和3molH2，进行反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．从反应开始到平衡v（H2）=
0.225 mol?L-1?min-1
0.225 mol?L-1?min-1
；CO2的转化率=
75%
75%
；该温度下的平衡常数数值=
5.33
5.33
．能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的措施有
将H2O（g）从体系中分离
将H2O（g）从体系中分离
 （任写一条）．
（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为4×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
2.8×10-5mol/L
2.8×10-5mol/L
．

下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

(1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为：

它所对应反应的化学方程式为_______。
已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应及平衡常数如下：

则K1、K2、K3之间的关系为_______。
(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：， 该反应平衡常数随温度的变化如下：

该反应的逆反应方向是_______反应(填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为_______。
(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为：
下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______；
A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B.
C. 容器中气体的压强保持不变
D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H2
(4)甲醇-空气燃料电池（DMFC)是一种高效能、轻污 染电动汽车的车载电池，其工作原理如下图所示，该燃料电池的电池反应式为，则负极的电极反应式为_______。

(5) CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其。 CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀。现将CaCl2溶液与的Na2CO3溶液等体积混合，则生成沉淀时原CaCl2溶液的最小浓度为_______。

下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

(1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为：

它所对应反应的化学方程式为_______。

已知在一定温度下,在同一平衡体系中各反应及平衡常数如下：

则K1、K2、K3之间的关系为_______。

(2)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：， 该反应平衡常数随温度的变化如下：

该反应的逆反应方向是_______反应(填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时CO的转化率为_______。

(3)甲醇是一种新型的汽车动力燃料，可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为：

下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______；

A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变

B.

C. 容器中气体的压强保持不变

D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H2

(4)甲醇-空气燃料电池（DMFC)是一种高效能、轻污 染电动汽车的车载电池，其工作原理如下图所示，该燃料电池的电池反应式为，则负极的电极反应式为_______。

(5) CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其。 CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀。现将CaCl2溶液与的Na2CO3溶液等体积混合，则生成沉淀时原CaCl2溶液的最小浓度为_______。

 

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