(10分)研究碳及其化合物的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。某学习小组查阅资料并进行相关探究,请帮忙完成以下探究。
(1)pC类似于pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10
-3 mol/L,则该溶液中该溶质的pC=-lg(1×10
-3)=3。如图为25℃时H
2CO
3溶液的pC-pH图。请回答下列问题:(若离子浓度小于10
-5mol/L,可认为该离子不存在)

①在同一溶液中,H
2CO
3、HCO
3-、CO
32-________(填“能”或“不能”)大量共存。
②H
2CO
3一级电离平衡常数的数值K
a1
。
③人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H
2CO
3/HCO
3-)可以抵消少量酸或碱,维持pH

7.4。当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的c(H
+)/c(H
2CO
3)最终将
。
(2)高温时,用CO还原MgSO
4可制备高纯MgO。由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图,

该电池反应的离子方程式为
。
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO
2转化为甲醇的热化学方程式为: CO
2(g) +3H
2(g)

CH
3OH(g) +H
2O(g) △H ;
①取五份等体积CO
2和H
2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH
3OH)与反应温度T的关系曲线如图
所示,则上述CO
2转化为甲醇反应热ΔH
0(填“>” “<”或“=”)。

②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器
| 甲
| 乙
|
反应物 投入量
| 1molCO2 3molH2
| a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
|
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中各物质浓度相同,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为
。