Question

【题目】目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题．

（1）向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙粒子直径在1-100nm之间)。①向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时，应先通入NH3，后通入CO2，制备纳米级碳酸钙的离子方程式为 ______ ②判断产品中是否含有纳米级碳酸钙的实验方法为 ______．

（2）一定条件下，C(s)和H2O(g)反应，能生成CO2(g)和H2(g),将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生反应：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示：

容器	容积/L	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	达到平衡所需时间/mol
			C(s)	H2O(g)	H2(g)
甲	2		2	4		8
乙	1		1	2		3

①T1℃时，该反应的平衡常数 ______

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度 ____填选项字母．

A、=0.8mol·L－1 B、=1.4mol·L－1 C、<1.4mol·L－1 D、>1.4mol·L－1

③丙容器的容积为1L，T2℃时，起始充入amolCO2(g)和bmolH2(g)，反应达到平衡时，测得CO2的转化率大于的转化率，则的值需满足的条件为 ______；

④丁容器的容积为1L，时，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)，达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是 ______填选项字母．

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在一定条件下可转化为甲醚CH3OCH3用甲醚燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和K2SO4溶液可制取H2SO4和KOH，实验装置如图所示

甲醚燃料电池的负极反应式为 ______

口导出的物质为 ______填化学式．

若燃料电池通入CH3OCH3(g)的速率为0.1mol·L－1·min－1，2min时，理论上C口收集到标准状况下气体的体积为 ______．

Answer 1

【答案】Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ 丁达尔效应 12.8 C AD CH3OCH3＋3H2O－12e－=2CO2↑＋12H＋ H2SO4 26.88L

【解析】

（1）①二氧化碳、氨气和氯化钙反应生成碳酸钙胶体与氯化铵；

②鉴别胶体的常用方法为丁达尔效应；

（2）①利用三段式计算平衡时各组分的物质的量，再根据平衡常数计算；

② 随反应进行，物质的浓度降低，反应速率较短，故前水的浓度变化量大于后水的浓度变化量，据此解答；

③ 若与的物质的量之比等于化学计量数之比1：2，则二者转化率相等，的转化率大于的转化率，则与的物质的量之比小于1：2；

④ 反应前后气体的体积发生变化，恒温恒容下，改变初始各组分的物质的量，平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同，则为完全等效平衡，起始时固体的量碳的量减小会影响参加反应水的物质的量，故按化学计量数转化到左边，起始浓度相等，故满足，且：：2；

（3）①甲醚发生氧化反应，在负极失去电子，由装置图可知，生成二氧化碳，根据守恒可知，同时生成氢离子；

②电解池左侧电极连接原电池的正极，发生氧化反应反应，水氢氧根在正极放电，结合离子交换膜可知，有生成硫酸生成与氧气生成；

③电解池右侧电极连接右侧负极，氢离子在正极放电，结合离子交换膜可知，有氢气、KOH生成，C口收集的气体为氢气，根据电子转移守恒计算氢气的体积。

（1）①浓溶液中通入和，可以制得纳米级碳酸钙，离子反应方程式为Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ ，

故答案为：Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O=CaCO3＋2NH4＋ ；

②纳米级碳酸钙具有胶体的性质，而鉴别胶体的常用方法为丁达尔效应，所以要判断产品中是否含有纳米级碳酸钙的简单实验方法为丁达尔效应， /span>

故答案为：丁达尔效应；

（2）①由表中数据可知，平衡时氢气的物质的量为3.2mol，则：

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

开始： 24 0 0

转化：

平衡：

平衡常数，

故答案为：12.8；

② 3min内水的浓度变化量氢气的浓度变化量， =1.2mol·L－1随反应进行，物质的浓度降低，反应速率较短，故前1.5min水的浓度变化量大于后1.5min水的浓度变化量，故反应进行到1.5min时，H2O(g)物质的量浓度小于，

故答案为：C；

若与的物质的量之比等于化学计量数之比1：2，则二者转化率相等，的转化率大于的转化率，则与的物质的量之比小于1：2，即：2，

故答案为：：2；

反应前后气体的体积发生变化，恒温恒容下，改变初始各组分的物质的量，平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同，则为完全等效平衡，起始时固体的量碳的量减小会影响参加反应水的物质的量，按化学计量数转化到左边，起始浓度相等，故满足，且：：2，

A.按化学计量数转化到左边，与恰好转化，则，：：：：2，故A正确；

B.，：：：：2，故B错误；

C.按化学计量数转化到左边，与恰好转化，则，故C错误；

D.按化学计量数转化到左边，与恰好转化，则，：：：2，故D正确，

故答案为：AD；

甲醚发生氧化反应，在负极失去电子，由装置图可知，生成二氧化碳，根据守恒可知，同时生成氢离子，负极电极反应式为：，

故答案为：；

电解池左侧电极连接原电池的正极，发生氧化反应反应，水氢氧根在正极放电，结合离子交换膜可知，有生成硫酸生成与氧气生成，由图可知左侧A口导出的物质为液体，应是，

故答案为：；

电解池右侧电极连接右侧负极，氢离子在正极放电，结合离子交换膜可知，有氢气、KOH生成，C口收集的气体为氢气，反应的甲醚为，根据电子转移守恒可知，生成氢气的物质的量，故生成氢气的体积，

故答案为：．