Question

【題目】目前，“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注，CO2的產(chǎn)生及有效開發(fā)利用成為科學(xué)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(jí)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(jí)碳酸鈣時(shí)，應(yīng)先通入NH3，后通入CO2，制備納米級(jí)碳酸鈣的離子方程式為 ______ ②判斷產(chǎn)品中是否含有納米級(jí)碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)方法為 ______．

（2）一定條件下，C(s)和H2O(g)反應(yīng)，能生成CO2(g)和H2(g),將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個(gè)密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相關(guān)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(dá)到平衡所需時(shí)間/mol
			C(s)	H2O(g)	H2(g)
甲	2		2	4		8
乙	1		1	2		3

①T1℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù) ______

②乙容器中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí)，H2O(g)的物質(zhì)的量濃度 ____填選項(xiàng)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(shí)，起始充入amolCO2(g)和bmolH2(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測得CO2的轉(zhuǎn)化率大于的轉(zhuǎn)化率，則的值需滿足的條件為 ______；

④丁容器的容積為1L，時(shí)，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)，達(dá)到平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同的是 ______填選項(xiàng)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(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)裝置如圖所示

甲醚燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 ______

口導(dǎo)出的物質(zhì)為 ______填化學(xué)式．

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

Answer 1

【答案】Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ 丁達(dá)爾效應(yīng) 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(yīng)生成碳酸鈣膠體與氯化銨；

②鑒別膠體的常用方法為丁達(dá)爾效應(yīng)；

（2）①利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，再根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算；

② 隨反應(yīng)進(jìn)行，物質(zhì)的濃度降低，反應(yīng)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(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1：2，則二者轉(zhuǎn)化率相等，的轉(zhuǎn)化率大于的轉(zhuǎn)化率，則與的物質(zhì)的量之比小于1：2；

④ 反應(yīng)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(zhì)的量，平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同，則為完全等效平衡，起始時(shí)固體的量碳的量減小會(huì)影響參加反應(yīng)水的物質(zhì)的量，故按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)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(yīng)，在負(fù)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(shí)生成氫離子；

②電解池左側(cè)電極連接原電池的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)，水氫氧根在正極放電，結(jié)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(cè)電極連接右側(cè)負(fù)極，氫離子在正極放電，結(jié)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(zhuǎn)移守恒計(jì)算氫氣的體積。

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

故答案為：Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ ；

②納米級(jí)碳酸鈣具有膠體的性質(zhì)，而鑒別膠體的常用方法為丁達(dá)爾效應(yīng)，所以要判斷產(chǎn)品中是否含有納米級(jí)碳酸鈣的簡單實(shí)驗(yàn)方法為丁達(dá)爾效應(yīng)， /span>

故答案為：丁達(dá)爾效應(yīng)；

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

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

開始： 24 0 0

轉(zhuǎn)化：

平衡：

平衡常數(shù)，

故答案為：12.8；

② 3min內(nèi)水的濃度變化量氫氣的濃度變化量， =1.2mol·L－1隨反應(yīng)進(jìn)行，物質(zhì)的濃度降低，反應(yīng)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(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí)，H2O(g)物質(zhì)的量濃度小于，

故答案為：C；

若與的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1：2，則二者轉(zhuǎn)化率相等，的轉(zhuǎn)化率大于的轉(zhuǎn)化率，則與的物質(zhì)的量之比小于1：2，即：2，

故答案為：：2；

反應(yīng)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(zhì)的量，平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同，則為完全等效平衡，起始時(shí)固體的量碳的量減小會(huì)影響參加反應(yīng)水的物質(zhì)的量，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，起始濃度相等，故滿足，且：：2，

A.按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，與恰好轉(zhuǎn)化，則，：：：：2，故A正確；

B.，：：：：2，故B錯(cuò)誤；

C.按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，與恰好轉(zhuǎn)化，則，故C錯(cuò)誤；

D.按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，與恰好轉(zhuǎn)化，則，：：：2，故D正確，

故答案為：AD；

甲醚發(fā)生氧化反應(yīng)，在負(fù)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(shí)生成氫離子，負(fù)極電極反應(yīng)式為：，

故答案為：；

電解池左側(cè)電極連接原電池的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)，水氫氧根在正極放電，結(jié)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(cè)A口導(dǎo)出的物質(zhì)為液體，應(yīng)是，

故答案為：；

電解池右側(cè)電極連接右側(cè)負(fù)極，氫離子在正極放電，結(jié)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(yīng)的甲醚為，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，生成氫氣的物質(zhì)的量，故生成氫氣的體積，

故答案為：．