Question

 “低碳循環”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）用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質），這種顆粒可用如下氧化法提純，請完成該反應的化學方程式：

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

(2)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為：C(s)+2NO(g)N₂ (g)+CO₂ (g) 。某研究小組向某密閉的真空容器（假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計）中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T₁℃)條件下反應，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

濃度/mol·L－1 時間/min	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

①0min～10min以v(CO₂) 表示的反應速率為              。

②下列各項能作為判斷該反應達到平衡的是    　　　    （填序號字母）。

 A．容器內壓強保持不變　　    

 B． 2v(NO)_(正)= v(N₂)_(逆)

C．容器內CO₂的體積分數不變   

 D．混合氣體的密度保持不變

③30min后，改變某一條件，反應重新達到平衡，則改變的條件可能是               。如圖表示CO ₂的逆反應速率[v_逆­(CO ₂­)]隨反應時間(t)的變化關系圖。請在圖中畫出在30min改變上述條件時在40min 時刻再次達平衡的變化曲線。

（3）已知在常溫常壓下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝ －1275.6 kJ／mol   K₁

② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝ －566.0 kJ／mol    K₂

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態水的熱化學方程式 (寫成最簡整數的形式)，并用K₁和K₂表示該反應的平衡常數K

                                                                      

（4）CO₂在自然界循環時可與CaCO₃反應，CaCO₃是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10^—9。CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，現將等體積的CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^—4mo1/L ，則生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小濃度為                    。

（5）pC類似pH，是指極稀溶液中，溶質物質的量濃度的常用對數負值。如某溶液溶質的濃度為：1×10^-3mol/L，則該溶液中溶質的pC=-lg1×10^-3=3。右圖為，H₂CO₃在通入HCl或加入氫氧化鈉固體后，平衡時溶液中三種成分的pC—pH圖。由圖可知：若往碳酸鈉溶液加入鹽酸至pH約為      時有CO₂氣體放出 , 若往0.001mol/L通入HCl至圖中A點（為兩曲線的交點,縱坐標約為3.3）時溶液中所有離子濃度從大到小關系是                       

Answer 1

（1）_5_ C+ _4_ KMnO₄+ _6_ H₂SO₄→_5_CO₂↑+ _4_MnSO₄ + _2_K₂SO₄+ _6_H₂O

(2 ) ① 0.009 mol·L^－1·min^－1（沒寫單位不得分）