Question

2009年12月7日～18日在丹麥首都哥本哈根召開的聯合國氣候會議，就未來應對氣候變化的全球行動簽署新的協議。而如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發利用CO₂，引起了全世界的普遍重視。為減小和消除CO₂對環境的影響，一方面世界各國都在限制其排放量，另一方面科學家加強了對CO₂創新利用的研究。

（1）目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。為探究該反應原理，進行如下實驗：某溫度下，在容積為2L的密閉容器中，充入1mol CO₂和3.25mol H₂，在一定條件下發生反應，測得CO₂、CH₃OH(g)和H₂O(g)的物質的量（n）隨時間變化如右圖所示：

從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速

(H₂)=_______。

②下列措施中一定不能使(CH₃OH)/ (CO₂)增大的是_____。

A．降低溫度                 B．縮小容器的容積

C．將水蒸氣從體系中分離     D．使用更有效的催化劑

（2）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的第二級電離，則H₂CO₃HCO₃^－＋H^＋的電離平衡常數K=___________。（已知：10^-5.6=2.5×10^-6）。

（3）標準狀況下，將1.12L CO₂通入100mL 1mol·L^-1的NaOH溶液中，所得溶液中離子濃度由大到小的順序為

________________；

（4）如圖是乙醇燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結構示意圖，則a處的通入的是_____________（填“乙醇”或“氧氣”），b處電極上發生的電極反應是___________

__________________________________________。

（5）CO₂在自然界循環時可與CaCO₃反應，CaCO₃是一種難溶物質，其K_sp=2.8×10^-9。CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，現將等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，則生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小濃度為_______。

Answer 1

（1）①0.1125mol/(L·min)（2分，無單位或錯誤不給分，時間以秒為單位且正確也可）

② D（2分，多答不給分）

（2）4.2×10^-7 （2分）  （3）c(Na^＋)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^－) ＞c(H^＋)（2分）

（4）乙醇（2分），O₂＋4e^－＋2H₂O===4OH^－（2分）

（5）5.6×10^-5mol/L（2分）

解析:

略