Question

 “节能减排”，减少全球温室气体排放，意义十分重大。二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用溶液喷淋“捕捉”空气中的。

（1）使用过量溶液吸收，反应的离子方程式为________；若含有3molNaOH的溶液“捕捉”了22．4L气体（标准状况），则所得溶液中钠与碳元素的物料守恒关系式为__________（用离子浓度的关系式表示）。

（2）①以和为原料可合成化肥尿素[]。已知：

    ①

 ②

   ③

试写出和合成尿素和液态水的热化学方程式__________。

②通过反应可转化为，在催化剂作用下CO和反应生成甲醇： 某容积可变的密闭容器中充有10molCO与20mol，CO的平衡转化率（a）与温度、压强的关系如下图所示。

A．若A点表示在某时刻达到的平衡状态，此时容器的容积为VL，则该温度下的平衡常数K=__________；平衡状态B点时容器的容积_______VL。（填“大于”、“小于”或“等于”）

B．若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间_______（填“>”、“<”或“=”）

C．在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是________（写出一种即可）。

 

Answer 1

【答案】

（1）CO₂ + OH^-=HCO₃^-   c(Na⁺)=3[c(CO₃^2—)+ c(HCO₃^—)+c(H₂CO₃)]

（2）①2NH₃(g)+CO₂(g)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(l) △H=—130.98KJ/mol；②a、0.01v²(mol.L^-1)²  小于

b、>  c、加压、降温或分离出甲醇

【解析】

试题分析：（1）使用过量NaOH溶液吸收CO₂生成碳酸氢钠，反应的离子方程式为CO₂ + OH^-=HCO₃^-

3molNaOH的溶液“捕捉”了1mol CO₂气体，根据质量守恒定律钠是碳的3倍，所得溶液为碳酸钠和氢氧化钠的混合物，碳酸钠水解，溶液中含碳微粒有碳酸根、碳酸氢根和碳酸分子。钠与碳元素的物料守恒关系式为c(Na⁺)=3[c(CO₃^2—)+ c(HCO₃^—)+c(H₂CO₃)]；（2）①根据盖斯定律：①+②—③得NH₃和CO₂合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH₃(g)+CO₂(g)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(l) △H=—130.98KJ/mol；②a：A点对应的α=0.5，CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．

     起始（mol）  10           20               0

     转化（mol）   5           10               5 

     平衡（mol）   5            10               5

则K= C(CH₃OH)/ C²(H₂)C(CO)，容器的体积为VL,代入数据计算得K=0.01v²(mol.L^-1)²；B点与A点温度相同，B点压强大于A点，所以平衡状态B点时容器的容积V_B小于VL；b、C点温度高于A点，温度越高反应速率越快，达平衡的时间越短，所以若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间t_A>t_B；C．在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率，根据平衡移动原理，可采取的措施是加压、降温或分离出甲醇。

考点：考查离子方程式书写、化学平衡计算及平衡移动原理。