Question

【題目】目前，“低碳經濟”備受關注，CO2的產生及有效開發(fā)利用成為科學家研究的重要課題．

（1）向濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得納米級碳酸鈣粒子直徑在1-100nm之間)。①向濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2氣體制納米級碳酸鈣時，應先通入NH3，后通入CO2，制備納米級碳酸鈣的離子方程式為 ______ ②判斷產品中是否含有納米級碳酸鈣的實驗方法為 ______．

（2）一定條件下，C(s)和H2O(g)反應，能生成CO2(g)和H2(g),將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個密閉容器中，發(fā)生反應：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相關數(shù)據(jù)如下表所示：

容器	容積/L	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達到平衡所需時間/mol
			C(s)	H2O(g)	H2(g)
甲	2		2	4		8
乙	1		1	2		3

①T1℃時，該反應的平衡常數(shù) ______

②乙容器中，當反應進行到1.5min時，H2O(g)的物質的量濃度 ____填選項字母．

A、=0.8mol·L－1 B、=1.4mol·L－1 C、<1.4mol·L－1 D、>1.4mol·L－1

③丙容器的容積為1L，T2℃時，起始充入amolCO2(g)和bmolH2(g)，反應達到平衡時，測得CO2的轉化率大于的轉化率，則的值需滿足的條件為 ______；

④丁容器的容積為1L，時，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)，達到平衡時各氣體的體積分數(shù)與甲容器完全相同的是 ______填選項字母．

A 0.6mol、1.0mol、0.5mol、1.0mol

B 0.6mol、2.0mol、0mol、0mol

C 1.0mol、2.0mol、1.0mol、2.0mol

D 0.25mol、0.5mol、0.75mol、1.5mol

(3)CO2在一定條件下可轉化為甲醚CH3OCH3用甲醚燃料電池做電源，用惰性電極電解飽和K2SO4溶液可制取H2SO4和KOH，實驗裝置如圖所示

甲醚燃料電池的負極反應式為 ______

口導出的物質為 ______填化學式．

若燃料電池通入CH3OCH3(g)的速率為0.1mol·L－1·min－1，2min時，理論上C口收集到標準狀況下氣體的體積為 ______．

Answer 1

【答案】Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ 丁達爾效應 12.8 C AD CH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋ H2SO4 26.88L

【解析】

（1）①二氧化碳、氨氣和氯化鈣反應生成碳酸鈣膠體與氯化銨；

②鑒別膠體的常用方法為丁達爾效應；

（2）①利用三段式計算平衡時各組分的物質的量，再根據(jù)平衡常數(shù)計算；

② 隨反應進行，物質的濃度降低，反應速率較短，故前水的濃度變化量大于后水的濃度變化量，據(jù)此解答；

③ 若與的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比1：2，則二者轉化率相等，的轉化率大于的轉化率，則與的物質的量之比小于1：2；

④ 反應前后氣體的體積發(fā)生變化，恒溫恒容下，改變初始各組分的物質的量，平衡時各氣體的體積分數(shù)與甲容器完全相同，則為完全等效平衡，起始時固體的量碳的量減小會影響參加反應水的物質的量，故按化學計量數(shù)轉化到左邊，起始濃度相等，故滿足，且：：2；

（3）①甲醚發(fā)生氧化反應，在負極失去電子，由裝置圖可知，生成二氧化碳，根據(jù)守恒可知，同時生成氫離子；

②電解池左側電極連接原電池的正極，發(fā)生氧化反應反應，水氫氧根在正極放電，結合離子交換膜可知，有生成硫酸生成與氧氣生成；

③電解池右側電極連接右側負極，氫離子在正極放電，結合離子交換膜可知，有氫氣、KOH生成，C口收集的氣體為氫氣，根據(jù)電子轉移守恒計算氫氣的體積。

（1）①濃溶液中通入和，可以制得納米級碳酸鈣，離子反應方程式為Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ ，

故答案為：Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ ；

②納米級碳酸鈣具有膠體的性質，而鑒別膠體的常用方法為丁達爾效應，所以要判斷產品中是否含有納米級碳酸鈣的簡單實驗方法為丁達爾效應， /span>

故答案為：丁達爾效應；

（2）①由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時氫氣的物質的量為3.2mol，則：

C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)

開始： 24 0 0

轉化：

平衡：

平衡常數(shù)，

故答案為：12.8；

② 3min內水的濃度變化量氫氣的濃度變化量， =1.2mol·L－1隨反應進行，物質的濃度降低，反應速率較短，故前1.5min水的濃度變化量大于后1.5min水的濃度變化量，故反應進行到1.5min時，H2O(g)物質的量濃度小于，

故答案為：C；

若與的物質的量之比等于化學計量數(shù)之比1：2，則二者轉化率相等，的轉化率大于的轉化率，則與的物質的量之比小于1：2，即：2，

故答案為：：2；

反應前后氣體的體積發(fā)生變化，恒溫恒容下，改變初始各組分的物質的量，平衡時各氣體的體積分數(shù)與甲容器完全相同，則為完全等效平衡，起始時固體的量碳的量減小會影響參加反應水的物質的量，按化學計量數(shù)轉化到左邊，起始濃度相等，故滿足，且：：2，

A.按化學計量數(shù)轉化到左邊，與恰好轉化，則，：：：：2，故A正確；

B.，：：：：2，故B錯誤；

C.按化學計量數(shù)轉化到左邊，與恰好轉化，則，故C錯誤；

D.按化學計量數(shù)轉化到左邊，與恰好轉化，則，：：：2，故D正確，

故答案為：AD；

甲醚發(fā)生氧化反應，在負極失去電子，由裝置圖可知，生成二氧化碳，根據(jù)守恒可知，同時生成氫離子，負極電極反應式為：，

故答案為：；

電解池左側電極連接原電池的正極，發(fā)生氧化反應反應，水氫氧根在正極放電，結合離子交換膜可知，有生成硫酸生成與氧氣生成，由圖可知左側A口導出的物質為液體，應是，

故答案為：；

電解池右側電極連接右側負極，氫離子在正極放電，結合離子交換膜可知，有氫氣、KOH生成，C口收集的氣體為氫氣，反應的甲醚為，根據(jù)電子轉移守恒可知，生成氫氣的物質的量，故生成氫氣的體積，

故答案為：．