Question

【題目】CO2既是溫室氣體，也是重要的化工原料，以CO2為原料可合成多種有機物。

（1）CO2用于生產乙烯，已知：2CO2（g）+6H2（g）CH2=CH2（g）+4H2O（g） △H=QkJ/mol。一定條件下，按不同的投料比X[X=]向某容積可變的恒壓密閉容器中充入CO2、H2，測得不同投料比時CO2的轉化率與溫度的關系如圖所示。

①X1___X2（填“＞”或“＜”，后同），Q___0。

②圖中A、B、C三點對應的平衡常數KA、KB、KC的大小關系為___。

（2）常溫下，用NaOH溶液作CO2捕捉劑不僅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工產品Na2CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，則溶液中c（CO）：c（HCO）=___[常溫下K1（H2CO3）=4.4×10-7、K2（H2CO3）=5×10-11]。

②欲用5LNa2CO3溶液將23.3gBaSO4固體全都轉化為BaCO3，則所用的Na2CO3溶液的物質的量濃度至少為___。[已知：常溫下Ksp（BaSO4）=1×10-7、Ksp（BaCO3）=2.5×10-6].（忽略溶液體積積的變化）

Answer 1

【答案】＞ ＜ KA＞KB=KC 1：2 0.52mol/L

【解析】

根據溫度對平衡的影響，化學平衡常數只受溫度影響；根據電離平衡常數和溶解平衡常數公式計算即可。

（1）①相同條件下，增加氫氣的濃度，CO2的轉化率增大，故X1＞X2；由圖可知，溫度升高后CO2的轉化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應，Q＜0；

②化學平衡常數與溫度有關，溫度相等，K相等，反應為放熱反應，溫度較低時K較大，故KA＞KB＝KC；

（2）①若某次捕捉后得到pH＝10的溶液，c（H+）＝10-10mol/L，K2=，則溶液中c（）：c（）＝K2：c（H+）＝(5×10-11):(10-10)=1:2；

②23.3gBaSO4物質的量n（BaSO4）＝＝0.1mol，將0.1mol硫酸鋇溶解于5L溶液中，設至少需要物質的量濃度為xmol/L的Na2CO3溶液，當BaSO4完全溶解后，所得5L溶液中c（）=0.02mol/L，此時溶液中c（）=（x-0.02）mol/L，由BaSO4+BaCO3+可知，此反應的化學平衡常數K= ，解得x=0.52。