Question

（16分）“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题

(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：(系数按顺序填在答题卷上)

        ___ C+ ___ KMnO₄+ ____ H₂SO₄→____CO₂↑+ ____MnSO₄ + ____K₂SO₄+ ____H₂O 

(2)将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应

CO（g）＋H₂O（g）CO₂（g）＋H₂（g），得到如下三组数据：

实验组	温度℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
CO	H2O	H2	CO
1	650	4	2	1．6	2．4	6
2	900	2	1	0．4	1．6	3
3	900	a	b	c	d	t

①实验1中以v （CO₂） 表示的反应速率为                 （取小数二位，下同）。

②该反应为      （填“吸”或“放”）热反应，实验2条件下平衡常数K=        。

(3)已知在常温常压下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol

② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ／mol

③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：                         

⑷某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置。

①该电池正极的电极反应为                           。

② 工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为                                。

（5）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10^—9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^—4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为                    。

Answer

（1）5、4、6、5、4、2、6（2分）

⑵  ①0.13mol/(L·min) (1分)    ②放(1分)        0.17(2分)

⑶  CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l)   ΔH＝﹣442.8 kJ∕mol  (2分)

⑷  ① O2 + 2H2O + 4e- =  4OH-         (2分)

②  2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- + 6H2O   (2分)

(5) 5．6×10—5mo1/L （2分）