(15 分 ) CO 2 既是温室气体,也是重要的化工原料,二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。 (1) 用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物,某研究小组密闭容器加入一定量的活性炭和 NO ,发生反应 C(s)+ 2NO(g) N 2 (g)+CO 2 (g) △ H ,在 T 1 °C 时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下: 浓度 /(mol/L)/\ 时间 /min 0 10 20 30 40 NO 2.0 1.16 0.40 0.40 0.6 N 2 0 0.42 0.80 0.80 1.2 CO 2 0 0.42 0.80 0.80 1.2 1 根据图表数据分析 T 1 °C 时,该反应在 0 ~ 10 min 内的平均反应速率 v(N 2 ) = ____________mol·L -1 ·min -1 ;计算该反应的平常数 K = _____________ 。 2 若 30 min 后只改变某一条件,据上表中的数据判断改变的条件可能是 ____________( 填字母编号 ) 。 A .加入合适的催化剂 B .适当缩小容器的体积 C .通入一定量的 NO D .加入一定量的活性炭 3 若 30 min 后升高温度至 T 2 °C ,达到平时,容器中 NO 、 N 2 、 CO 2 的浓度之比为 2 : 3 : 3 ,则达到新平时 NO 的转化率 ____________( 填 “ 升高 ” 或 “ 降低 ”) , △ H_____0( 填 “>” 或 “<”) 。 (2) 工业上用 CO 2 和 H 2 反应合成二甲醚。已知: CO 2 (g) + 3H 2 (g) CH 3 OH(g) + H 2 O(g) ΔH 1 =- 49.1 kJ·mol - 1 2CH 3 OH(g) CH 3 OCH 3 (g) + H 2 O(g) ΔH 2 =- 24.5 kJ·mol - 1 写出 CO 2 (g) 和 H 2 (g) 转化为 CH 3 OCH 3 (g) 和 H 2 O(g) 的热化学方程式 _____________________________________ 。 (3) 二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用,一种二甲醚氧气电池 ( 电解质为 KOH 溶液 ) 的负极反应式为: _______________________ 。 (4) 常温下,用 NaOH 溶液作 CO 2 捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化工产品 Na 2 CO 3 。 1 若某次捕捉后得到 pH=10 的溶液,则溶液中 c(CO 3 2 - ) ∶ c(HCO 3 - )=_______________ 。 [ 常温下 K 1 (H 2 CO 3 )=4.4×10 -7 、 K 2 (H 2 CO 3 )=5×10 -11 ] 。 2 欲用 2LNa 2 CO 3 溶液将 4.66 g BaSO 4 (233 g/moL) 固体全都转化为 BaCO 3 ,则所用的 Na 2 CO 3 溶液的物质的量浓度至少为 __________________________ 。 [ 已知:常温下 K sp (BaSO 4 )=1×10 - 11 , K sp (BaCO 3 )=1×10 - 10 ] 。 ( 忽略溶液体积的变化 )