Question

（10分）隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視，如何降低大氣中C02的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了各國的普遍重視。
(1)下列關(guān)于C02的用途不正確的是   （填序號）。

A．二氧化碳能溶于水，可用于生產(chǎn)碳酸型飲料

B．固體二氧化碳俗稱干冰，可用于人工降雨

C．二氧化碳用于滅火是因為降低了可燃物的著火點

D．超臨界二氧化碳作萃取溶劑用于從天然產(chǎn)物提取和凈化活性組分

E．二氧化碳可以作為氣肥，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量
(2)目前工業(yè)上有一種方法是用C0₂來生產(chǎn)甲醇。為探究其反應(yīng)原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH=-49.0kJ．m01^-1，測得C0₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率：v(H。)=       。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)為                。
(3)以KHC0₃溶液為電解質(zhì)，用電解的方法也可以將CO₂還原為甲醇。請寫出電解時陰極的離子方程式：                          
(4)金剛石、石墨烯、線型碳是碳的幾種同素異形體。從鍵的類型分析它們的穩(wěn)定性由強到弱的順序為                          

Answer 1

（10分）
（1）C （2分）
（2）①0.225mol?L^-1?min^-1（2分）。② 5.33( mol?L^-1)^-2 （單位不作要求，2分）
（3）CO₂+6HCO₃^-+6e^-=CH₃OH+6CO₃^2-+H₂O（或CO₂+5H₂O+6e^-=CH₃OH+6OH ^-）（2分）
（4）線型碳>石墨烯>金剛石（2分）

(1)燃燒的必要條件是可燃物達到著火點且有氧氣，二氧化碳用于滅火主要是采用將可燃物與氧氣隔離的辦法達到目的
（2）①v(CO₂)==0.075mol?L^-1?min^-1，由方程式的系數(shù)比可知v(H₂)=3v(CO₂)=0.225mol?L^-1?min^-1
②依據(jù)所給數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)K=5.33( mol?L^-1)^-2
(3)由化合價的升降可知，CO₂中的碳元素與+4價降到CH₃OH中碳元素的—2價，得電子，發(fā)生了還原反應(yīng)，故：CO₂+6e^-CH₃OH，溶液為堿性環(huán)境，為達到電荷守恒，則CO₂+6e^-CH₃OH+6OH ^-，再根據(jù)原子守恒得：CO₂+5H₂O+6e^-=CH₃OH+6OH ^-）
（4）物質(zhì)內(nèi)的鍵的鍵能越大，則物質(zhì)越穩(wěn)定，由于鍵能順序為：碳碳叁鍵>碳碳雙鍵>碳碳單鍵，故穩(wěn)定性由強到弱的順序為：線型碳>石墨烯>金剛石