Question

【題目】CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義。回答下列問題：

（1）CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13，CO2主要轉化為___________（寫離子符號）；若所得溶液c(HCO3)∶c(CO32)=2∶1，溶液pH=___________。（室溫下，H2CO3的K1=4×107；K2=5×1011）

（2）CO2與CH4經催化重整，制得合成氣：CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)

已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數據如下：

化學鍵	C—H	C=O	H—H	CO(CO)
鍵能/kJ·mol1	413	745	436	1075

則該反應的ΔH=______。分別在VL恒溫密閉容器A（恒容）、B（恒壓，容積可變）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應達平衡后放出或吸收的熱量較多的是____（填“A” 或“B ”）。

Answer 1

【答案】CO32- 10 +120 kJ·mol-1 B

【解析】

（1）溶液pH=13，堿性強，所以CO2主要轉化為CO32-；若所得溶液c(HCO3)∶c(CO32)=2∶1，根據第二步電離常數進行計算；

（2）ΔH=Q（吸）－Q（放）；正反應為氣體體積增大的吸熱反應，所以溫度越高越有利于反應正向進行，吸熱越多；

（1）CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13，CO2主要轉化為CO32-；若所得溶液c(HCO3)∶c(CO32)=2∶1，K2=5×1011==×C（H+）得出C（H+）=10-10，所以PH=10；

正確答案：CO32- 10。

（2）ΔH=4×413+2×745-2×1075-2×436=+120 kJ·mol-1；CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)正反應為氣體體積增大的吸熱反應，所以壓強越小越有利于反應正向進行，吸熱越多，應該選B；

正確答案：+120 kJ·mol-1 B。