研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．①已

Question

研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H l=+489.0kJ?mol-1C（石墨）+CO2（g）=2C0（g）△H2=+1 72.5kJ?mol-1则CO还原Fe2O3的热化学方样式为______．②利用燃烧反应可设计成CO/O2燃料电池（以KOH溶液为电解液），写出该电池的负极反应式______．（2）某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1测得CH3OH的物质的量随时间变化如图1所示，回答问题：①下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是______．A．升高温度B．充入He（g），使体系压强增大C．将H2O（g）从体系中分离D．再充入1molCO2和3molH2②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI______KII（填“大于”、“等于”或“小于”）．③一定温度下．在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡．容 器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2a molCO2、b molH2、c molCH3OH（g）、c molH2O（g）若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为______．（3）用0.10mol?L-1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol?L-1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol?L-1氨水所得的滴定曲线如图2：请指出盐酸滴定氨水的曲线为______（填A或B），请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺______．

Answer 1

（1）①a、Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H₁=+489.0kJ?mol^-1
b、C（石墨）+CO₂（g）=2CO（g）△H₂=+172.5kJ?mol^-1
依据盖斯定律a-b×3得到Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ?mol^-1；
故答案为：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-28.5 kJ?mol^-1；
②CO-O₂燃料电池（以KOH溶液为电解液），一氧化碳在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳在溶液中生成碳酸钾，原电池负极电极反应为：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O，
故答案为：CO+4OH^--2e^-=CO₃^2-+2H₂O；
（2）①使n（CH₃OH）/n（CO₂）应采取措施，使平衡向正反应移动，注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量，
A、该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）减小，故A错误，
B、充入He（g），使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）不变，故B错误，
C、将H₂O（g）从体系中分离，平衡向正反应移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故C正确，
D、再充入1mol CO₂和4mol H₂，相当于充入1mol CO₂和3mol H₂，达平衡后再通入1molH₂．等效为增大压强，平衡向正反应移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，再通入1molH₂，平衡向正反应移动，n（CH₃OH）/n（CO₂）增大，故D正确；
故答案为：CD；
②II平衡时间小于I，说明II反应速率大于I，且平衡时II中CH₃OH的物质的量小于I，说明平衡向逆反应方向移动，则只能是升高温度，即II的温度大于I，温度越高，平衡向逆反应方向移动，导致化学平衡常数越小，所以K_Ⅰ＞K_Ⅱ，故答案为：大于；
③设二氧化碳反应量为x
             CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）
初始量（mol）：1        3           0          0
转化量（mol）：x        3x          x          x
平衡量（mol）：1-x       3-3x        x          x
甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，即（4-2x）/4=0.8
解得x=0.4mol
依题意：甲、乙为等同平衡，且起始时维持反应逆向进行，所以全部由生成物投料，c的物质的量为1mol，c 的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol，所以c的物质的量为：0.4＜n（c）≤1mol，故答案为：0.4＜n（c）≤1．
（3）滴定开始时0.1mol/LNaOHpH=13，0.1mol/L氨水pH＜13，所以滴定氨水的曲线是B，曲线a点所对应的溶液是氨水和氯化铵的混合液，溶液显示碱性，离子浓度关系是：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．