二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO2（如图1）．（1）NaOH溶液喷成雾状的目的是．（2）若使用1.0mol/L800mL的NaOH溶液

Question

二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，科学家利用NaOH溶液喷淋“捕捉”空气中的CO₂（如图1）．
（1）NaOH溶液喷成雾状的目的是______．
（2）若使用1.0mol/L 800mL的NaOH溶液吸收11.2L（标准状况）的CO₂，反应的离子方程式为______，所得溶液中，n（CO₃^2-）、n（H₂CO₃）、n（H⁺）、n（OH^-）的关系为______=0.3mol．
（3）以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[CO（NH₂）₂]．已知：
①2NH₃（g）+CO₂（g）=NH₂CO₂NH₄（s）△H=-159.47kJ•mol^-1
②NH₂CO₂NH₄（s）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=+116.49kJ•mol^-1
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+88.0kJ•mol^-1
试写出NH₃和CO₂合成尿素和液态水的热化学方程式______．
（4）以CO₂与H₂为原料还可合成液体燃料甲醇（CH₃OH），其反应的化学方程为：
CO₂（g）+3H₂（g）  CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0．现将1mol CO₂和3mol H₂充入
容积为2L的密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是______．
A．若保持恒温，当容器中n（CH₃OH）：n（H₂O）为1：1时，该反应已达平衡状态
B．若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态
C．若其他条件不变，实验结果如图2所示（ T₁、T₂均大于300℃），则平衡常数：K（T₁）＜K （T₂）
D．保持温度不变，当反应已达平衡时，若向容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，当达到新平衡时，n（CH₃OH）：n（H₂）将升高；
（5）一小块未被氧化的金属钠在CO₂中加热，使其充分反应．
①反应所得固体产物中n （Na）：n （O）=6：7．
②反应所得固体溶于水无气体产生，静置，取上层清液加过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，再滴加酚酞，溶液呈红色．写出CO₂与金属钠反应的化学方程式

12Na+7CO₂(△.)/()2Na₂O+4Na₂CO₃+3C

12Na+7CO₂(△.)/()2Na₂O+4Na₂CO₃+3C

．

Answer 1

（1）反应物接触面积越大，反应速率越快，为了增大气液反应物的接触面积，既加速反应又提高CO₂的吸收率，故答案为：增大气液反应物的接触面积，既加速反应又提高CO₂的吸收率；
（2）n（NaOH）=1.0mol/L×0.8=0.8mol，n（CO₂）=(11.2L)/(22.4L/mol)=0.5mol，1＜(n(NaOH))/(n(CO2))＜2，设n（Na₂CO₃）为x，n（NaHCO₃）为y，根据原子守恒得

2x+y＝0.8

x+y＝0.5

解得

x＝0.3

y＝0.2

，所以该反应方程式为：5CO₂+8OH^-=2HCO₃^-+3CO₃^2-+3H₂O，根据物料守恒得n（Na⁺）=0.8mol，n（CO₃^2-）+n（H₂CO₃）+n（HCO₃^-）=0.5mol，
根据电荷守恒得n（Na⁺）+n（H⁺）=2n（CO₃^2-）+n（OH^-）+n（HCO₃^-），所以得n（CO₃^2-）-n（H₂CO₃）-n（H⁺）+n（OH^-）=0.3 mol，
故答案为：5CO₂+8OH^-=2HCO₃^-+3CO₃^2-+3H₂O；n（CO₃^2-）-n（H₂CO₃）-n（H⁺）+n（OH^-）；
（3）①2NH₃（g）+CO₂（g）=NH₂CO₂NH₄（s）△H=-159.47kJ•mol^-1
②NH₂CO₂NH₄（s）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=+116.49kJ•mol^-1
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+88.0kJ•mol^-1
依据盖斯定律计算①+②-③得：2NH₃（g）+CO₂（g）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-130.98 kJ•mol^-1，
故答案为：2NH₃（g）+CO₂（g）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=-130.98 kJ•mol^-1；
（4）A．若保持恒温，无论该反应是否达到平衡状态，容器中n（CH₃OH）：n（H₂O）始终为1：1，所以不能据此判断平衡状态，故错误；
B．该反应是反应气体体积减小的反应，若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态，故正确；
C．根据“先拐先平数值大”知T₁＜T₂，升高温度，甲醇的物质的量减小，则平衡向逆反应发现移动，所以平衡常数：K（T₁）＞K （T₂），故错误；
D．保持温度不变，当反应已达平衡时，若向容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，且反应物的转化为大于原来平衡转化率，所以当达到新平衡时，n（CH₃OH）：n（H₂）将升高，故正确；
故选BD；
（5）反应所得固体溶于水无气体产生，说明钠没有剩余，且没有过氧化钠生成，取上层清液加过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，说明溶液呈含有碳酸根离子，则固体中含有碳酸钠，碳酸钠和氯化钡溶液反应生成碳酸钡和氯化钠，向反应后溶液中滴加酚酞，溶液呈红色，说明固体中含有钠的氧化物，所以该固体混合物为碳酸钠和氧化钠；
设n（Na₂O）=amol，n（Na₂CO₃）=bmol
根据n （Na）：n （O）=6：7得，2（a+b）：（a+3b）=6：7，a：b=1：2，再结合原子守恒、转移电子守恒得该反应方程式为：12Na+7CO₂(△.)/()2Na₂O+4Na₂CO₃+3C，故答案为：12Na+7CO₂(△.)/()2Na₂O+4Na₂CO₃+3C．