题目

题型：不详难度：来源：

（10分）随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中C02的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。
(1)下列关于C02的用途不正确的是   （填序号）。

A．二氧化碳能溶于水，可用于生产碳酸型饮料

B．固体二氧化碳俗称干冰，可用于人工降雨

C．二氧化碳用于灭火是因为降低了可燃物的着火点

D．超临界二氧化碳作萃取溶剂用于从天然产物提取和净化活性组分

E．二氧化碳可以作为气肥，提高农作物的产量
(2)目前工业上有一种方法是用C0₂来生产甲醇。为探究其反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1 mol CO₂和3 mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)  ΔH=-49.0kJ．m01^-1，测得C0₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率：v(H。)=       。
②该反应的平衡常数为                。
(3)以KHC0₃溶液为电解质，用电解的方法也可以将CO₂还原为甲醇。请写出电解时阴极的离子方程式：                          
(4)金刚石、石墨烯、线型碳是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的稳定性由强到弱的顺序为                          

答案

（10分）
（1）C （2分）
（2）①0.225mol?L^-1?min^-1（2分）。② 5.33( mol?L^-1)^-2 （单位不作要求，2分）
（3）CO₂+6HCO₃^-+6e^-=CH₃OH+6CO₃^2-+H₂O（或CO₂+5H₂O+6e^-=CH₃OH+6OH ^-）（2分）
（4）线型碳>石墨烯>金刚石（2分）

解析

(1)燃烧的必要条件是可燃物达到着火点且有氧气，二氧化碳用于灭火主要是采用将可燃物与氧气隔离的办法达到目的
（2）①v(CO₂)==0.075mol?L^-1?min^-1，由方程式的系数比可知v(H₂)=3v(CO₂)=0.225mol?L^-1?min^-1
②依据所给数据，平衡常数K=5.33( mol?L^-1)^-2
(3)由化合价的升降可知，CO₂中的碳元素与+4价降到CH₃OH中碳元素的—2价，得电子，发生了还原反应，故：CO₂+6e^-CH₃OH，溶液为碱性环境，为达到电荷守恒，则CO₂+6e^-CH₃OH+6OH ^-，再根据原子守恒得：CO₂+5H₂O+6e^-=CH₃OH+6OH ^-）
（4）物质内的键的键能越大，则物质越稳定，由于键能顺序为：碳碳叁键>碳碳双键>碳碳单键，故稳定性由强到弱的顺序为：线型碳>石墨烯>金刚石