Question

為減小和消除由于操作原因CO₂對(duì)環(huán)境的影響，一方面世界各國(guó)都在限制其排放量，另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO₂創(chuàng)新利用的研究。最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO₂從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇。“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：

（1）在合成塔中，若有4.4kg CO₂與足量H₂恰好完全反應(yīng)，可放出4947 kJ的熱量，試寫(xiě)出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                                       。

（2）以甲醇為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂，負(fù)極通入甲醇，在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：

                     CH₃OH + H₂O － 6e^－ ==== CO₂  + 6H⁺

則正極發(fā)生的反應(yīng)是                 ；放電時(shí)，H^＋移向電池的          （填“正”或“負(fù)”）極。

（3）常溫常壓下，飽和CO₂水溶液的pH=5.6，c(H₂CO₃)=1.5×10^－5 mol·L^－1。若忽略水的電離及H₂CO₃的第二級(jí)電離，則H₂CO₃HCO₃^－＋H⁺ 的平衡常數(shù)K =              。（已知：10^－5.6=2.5×10^－6）

（4）常溫下，0.1 mol·L^－1NaHCO₃溶液的pH大于8，則溶液中c(H₂CO₃)  c(CO₃^2－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是                         （用離子方程式和必要的文字說(shuō)明）。

（5）小李同學(xué)擬用沉淀法測(cè)定空氣中CO₂的體積分?jǐn)?shù)，他查得CaCO₃、BaCO₃的溶度積（Ksp分別為4.96×10^－9、2.58×10^－9。小李應(yīng)該選用的試劑是___________________。

Answer 1

1）CO₂（g）+3H₂（g）=== CH₃OH（g）+H₂O（g） ΔH＝－49．47kJ/mol（3分）

（2）O₂ + 4H⁺  + 4e^－ ＝2 H₂O   （2分）     正   （2分）

（3）4.2×10^－7 mol·L^－1   （3分）

（4）＞ （1分） 因?yàn)榧却嬖?HCO₃^－CO₃^2－＋H⁺ 也存在HCO₃^－＋H₂OH₂CO₃＋OH^－、而HCO₃^－的水解程度大于電離程度  （2分）

（5）Ba（OH）₂（或NaOH溶液和BaCl₂溶液） (2分)