Question

“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO₂的含量及有效地開發(fā)利用CO₂，引起了全世界的普遍重視．所以“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題
（1）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達到平衡所需時間/min
		H2O	CO	CO2
1	650	2	4	1.6	5
2	900	1	2	0.4	3
3	900	1	2	0.4	1

①實驗1中以v （CO₂）表示的反應速率為

 

 （取小數(shù)二位，下同）．
②該反應為

 

（填“吸”或“放”）熱反應，實驗2條件下平衡常數(shù)K=

 

．
（2）CO₂在自然界循環(huán)時可與CaCO₃反應，CaCO₃是一種難溶物質，其K_sp=2.8×10^-9．CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，現(xiàn)將等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，則生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小濃度為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡常數(shù)的含義,化學反應速率和化學計量數(shù)的關系,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①結合v=

△c

△t

計算反應速率；
②溫度升高，二氧化碳的含量減少，結合三段法及平衡濃度計算K；
（2）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=1×10^-4mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）計算沉淀時混合溶液中c（Ca²⁺），原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍．

解答： 解：（1）①由表格數(shù)據(jù)可知，二氧化碳的濃度變化為

1.6mol

2L

=0.8mol/L，則v=

△c

△t

=

0.8mol/L

5min

=0.16mol/（L．min），故答案為：0.16mol/（L．min）；
②溫度升高，二氧化碳的含量減少，則升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應；
900℃，CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），
開始   1        0.5        0      0
轉化  0.2       0.2     0.2     0.2
平衡  0.8       0.3     0.2      0.2
則K=

0.2×0.2

0.8×0.3

=0.17，
故答案為：放；0.17；
（2）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=

1

2

×2×10^-4mol/L=1×10^-4mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=

2.8×10-9

1×10-4

mol/L=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為2×2.8×10^-5mol/L=5.6×10^-5mol/L．
故答案為：5.6×10^-5mol/L．

點評：本題考查化學平衡的計算和溶度積的計算，做題時注意把握影響平衡移動的因素以及平衡常數(shù)的有關計算，此為化學平衡�？疾閱栴}，側重表格數(shù)據(jù)分析、三段法計算及計算能力的考查，題目難度中等．