歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對冰川融化和全球變暖,使得對如何降低大氣中CO
2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫.請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)
(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆?捎萌缦卵趸ㄌ峒,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:(系數(shù)按順序填在答題卷上)用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目.
C+
KMnO
4+
H
2SO
4→
CO
2↑+
MnSO
4+
K
2SO
4+
H
2O
(2)焦炭可用于制取水煤氣.測得12g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時,吸收了131.6kJ熱量.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
.
(3)活性炭可處理大氣污染物NO.在2L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì)),生成氣體E和F.當(dāng)溫度分別在T
1和T
2時,測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表:
物質(zhì) T/℃n/mol | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①請結(jié)合上表數(shù)據(jù),寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式
.
②根據(jù)上述信息判斷,溫度T
1和T
2的關(guān)系是(填序號)
.
a.T
1>T
2 b.T
1<T
2 c.無法比較
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將4.48L CO
2通入200mL 1.5mol/L的NaOH溶液,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為
.
(5)CO還可以用做燃料電池的燃料,某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,該電池用Li
2CO
3和Na
2CO
3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì),空氣與CO
2的混和氣為正極助燃?xì),制得?50℃下工作的燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式:2CO+2CO
32--4e
-=4CO
2則正極反應(yīng)式:
,電池總反應(yīng)式:
.
(6)CO
2在自然界循環(huán)時可與CaCO
3反應(yīng),CaCO
3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10
-9.CaCl
2溶液與Na
2CO
3溶液混合可形成CaCO
3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl
2溶液與Na
2CO
3溶液混合,若Na
2CO
3溶液的濃度為2×10
-4mo1/L,則生成沉淀所需CaCl
2溶液的最小濃度為
.
(7)常溫常壓下,飽和CO
2水溶液的pH=5.6,c(H
2CO
3)=1.5×10
-5mol/L.若忽略水的電離及H
2CO
3的第二級電離,則H
2CO
3?HCO
3-+H
+的電離平衡常數(shù)K=
.(已知:10
-5.6=2.5×10
-6).