Question

【題目】我國(guó)在CO2催化加氫制取汽油方面取得突破性進(jìn)展，CO2轉(zhuǎn)化過(guò)程示意圖如圖：

回答下列問(wèn)題：

（1）二氧化碳分子中的化學(xué)鍵是______，物質(zhì)乙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______。

（2）寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

（3）實(shí)驗(yàn)室常用純凈碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生二氧化碳的體積V（CO2）與時(shí)間關(guān)系如圖：

①由圖象分析，化學(xué)反應(yīng)速率最快一段是______。

②為了增大上述化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率，欲向溶液中加入下列物質(zhì)或采取如下操作，你認(rèn)為可行的是______填寫(xiě)序號(hào)。

A．蒸餾水 B．氯化鈉溶液 C．濃鹽酸 D．加熱

（4）二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為2∶3時(shí)，溶液中的溶質(zhì)是________。（填化學(xué)式）

（5）在一定條件下，工業(yè)上也可用CO2合成甲醇(CH3OH)，其化學(xué)方程式為：CO2+3H2CH3OH+H2O。將a molCO2與bmolH2充入容積為2L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，tmin時(shí)測(cè)得甲醇的物質(zhì)的量為cmol。計(jì)算0-tmin內(nèi)CO2的反應(yīng)速率為______mol/(L·s)。[X的反應(yīng)速率ν(X)=]

Answer 1

【答案】共價(jià)鍵 CH3CH(CH3)CH2CH3 CO2+H2CO+H2O EF CD Na2CO3 NaHCO3

【解析】

（1）二氧化碳分子中的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵，根據(jù)乙的球棍模型，乙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CH(CH3)CH2CH3；

（2）反應(yīng)①是CO2和H2生成CO，產(chǎn)物應(yīng)還有水，故方程式為：CO2+H2CO +H2O；

（3）①由圖像分析，在體積V(CO2) 與時(shí)間關(guān)系圖中，斜率越大反應(yīng)速率越大，化學(xué)反應(yīng)速率最快一段是EF；

②為了增大上述化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率，加入蒸餾水降低鹽酸濃度，速率降低；加入氯化鈉溶液，使氫離子濃度降低，速率降低；加入濃鹽酸，增大了鹽酸濃度，反應(yīng)速率加快；加熱，溫度升高，速率加快，故選CD；

（4）二氧化碳與NaOH溶液可能發(fā)生的反應(yīng)有：OH-+CO2=HCO3-；2OH-+CO2=CO32-+H2O

當(dāng)二氧化碳與氫氧化鈉物質(zhì)的量之比為1：2時(shí)生成碳酸鈉，當(dāng)二氧化碳與氫氧化鈉物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)生成碳酸氫鈉；當(dāng)二氧化碳與氫氧化鈉的物質(zhì)的量比為2:3時(shí)，2:3介于1:2和1:1之間，故溶液中的溶質(zhì)是Na2CO3、NaHCO3；

（5） CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)

起始（mol） a b 0 0

轉(zhuǎn)化（mol） c 3c c c

t min時(shí)（mol） c

所以，0-tmin內(nèi)CO2的反應(yīng)速率為： mol/(L·s)。