Question

科學家利用Na₂CO₃溶液的噴淋捕捉空氣中的CO₂，設計技術流程如圖1．請回答下列問題：

（1）Na₂CO₃溶液噴成霧狀的目的是

 

．
（2）在500℃的反應爐中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（3）在整個流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是

 

．
（4）為研究合成塔反應的最佳條件，在10L密閉容器中發(fā)生反應：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），對于圖2實驗結果（注：T₁、T₂均大于300℃）說法正確的是

 

（填序號）．
a．向密閉容器中不斷補充CO₂，H₂轉化率增大   
b．該反應在T₁時的平衡常數(shù)比T₂時小
c．溫度為T₁時，從反應開始到平衡，H₂的平均速率為v（H₂）=

nA

tA

mol?L^-1?min^-1
d．平衡處于A點時密閉容器溫度從T₁變到T₂，

n(H2)

n(CH3OH)

增大
（5）將制備的甲醇用于圖3裝置．當銅片的質(zhì)量變化為19.2g時，a極上消耗的O₂在標準狀況下的體積為

 

L．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）噴成霧狀可增大與二氧化碳的接觸面積，增大反應速率；
（2）由轉換關系圖可知，在500℃的反應爐中碳酸氫鈉分解變成碳酸鈉和水及二氧化碳；
（3）從流程圖中找出循環(huán)的物質(zhì)；
（4）a．增大一種反應物濃度能提高另一種反應物轉化率；
b．根據(jù)溫度變化對平衡的影響，可判斷平衡常數(shù)的大��；
c．根據(jù)v=

△c

△t

判斷；
d．根據(jù)溫度對平衡的影響，可判斷出平衡移動的方向，據(jù)此再判斷物質(zhì)的量的變化；
（5）依據(jù)原理分析寫出電極反應，結合電子守恒計算．

解答： 解：（1）Na₂CO₃溶液噴成霧狀可增大與二氧化碳的接觸面積，增大反應速率，
故答案為：使反應充分發(fā)生或提高反應速率；
（2）由轉換關系圖可知，在500℃的反應爐中碳酸氫鈉分解變成碳酸鈉和水及二氧化碳，反應方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（3）從流程圖中可知，碳酸氫鈉分解后生成碳酸鈉又循環(huán)使用，
故答案為：碳酸鈉；
（4）a．增大二氧化碳濃度反應正向進行，氫氣的轉化率增大，故a正確；
b．因為反應從T₁變到T₂，n（CH₃OH）變小，即平衡逆向移動，所以T₁時的平衡常數(shù)比T₂時的大，故b錯誤；
c．根據(jù)v=

△c

△t

可知，速率為單位時間內(nèi)濃度變化，而不是物質(zhì)的量的變化，故c錯誤；
d．由圖象可知，A點的反應體系從T₁變到T₂，n（CH₃OH）變小，即平衡逆向移動，所以

n(H2)

n(CH3OH)

增大，故d正確；
故答案為：ad．
（5）當銅片的質(zhì)量變化為19.2g時物質(zhì)的量為：

19.2g

64g/mol

=0.3mol，依據(jù)電極反應和電子守恒計算得到，銅電極電極反應：Cu-2e^-=Cu²⁺；
a電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，依據(jù)電子守恒及O₂～2Cu可知，a極上消耗的O₂物質(zhì)的量為0.15mol，標準狀況下氧氣的體積為：0.15mol×22.4L/mol=3.36L，
故答案為：3.36．

點評：本題考查了物質(zhì)的量隨濃度變化的曲線、原電池原理和電解池原理的分析應用等知識，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生靈活應用基礎知識的能力．