热门试卷

I．（1）甲烷氧化可制合成气：CH4（g）+O2（g）⇌CO（g）+2H2（g）△H=-35.6kJ/mol，△S＞0，△H＜0，；△H-T△S＜0，反应能自发进行，故答案为：自发；

（2）催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应．

①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol

②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol

③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol

依据盖斯定律①×2+②+③得到：3CO（g）+3H2（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.1kJ/mol；

830℃时反应③的K=1.0，则在催化反应室中，压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃，温度降低．平衡正向进行，反应③的K增大；

故答案为：-246.1kJ/mol；＞；

（3）依据催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应．

①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.7kJ/mol

②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJ/mol

③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ/mol

CO、甲醇和水，是中间产物，H2也可以部分循环，故答案为：CO、H2、甲醇和水；

II．反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，a极为负极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，a电极的电极反应式为 CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+，b为正极，氧气得到电子发生还原反应，故答案为：正；CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+．

（1）2.2kgCO2的物质的量为：=50mol，生成1mol甲醇放出热量为：=49.47kJ/mol，则合成塔中发生反应的热化学方程式为：

CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ•mol-1，故答案为：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ•mol-1；

（2）①实际生产中采用300°C的温度，是因为在用300°C时，催化剂活性最大，反应速率最快，故采用此温度，故答案为：考虑到催化剂的催化活性，加快反应速率；

②从反应流程来看，分解池需要高温水蒸气，而合成塔温度在300°C，故分离出甲醇后，水蒸气可循环利用，故答案为：高温水蒸气；

③使n（CH3OH）/n（CO2）增大，平衡应向正反应方向移动，升高温度，平衡逆向移动；充入氦气，反应体系浓度不变，对平衡无影响；将H2O（g）从体系中分离，减少了生成物浓度，平衡正向进行；再充入1molCO2和3molH2，相当于加压，平衡正向进行，只有CD符合，故答案为：CD；

（3）负极上燃料甲醇失电子发生氧化反应，考虑电解质的参与反应，故电极反应式为：CH3OH+8OH‑-6e-═CO32-+6H2O，

n（O2）==0.3mol，1molO2反应转移4mol电子，故0.3molO2转移1.2mol，

故答案为：CH3OH+8OH‑-6e-═CO32-+6H2O；1.2mol；

（4）由于碳酸氢根水解，所以c（K+）＞c（HCO3-），由于水解是微弱的，所以c（HCO3-）＞c（OH-），溶液显碱性，所以c（OH-）＞c（H+），

氢离子来源于两个方面，一是水的电离，二是碳酸氢根的电离，故c（H+）＞c（CO32-），由此可知离子浓度大小关系为：

c（K+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO32-），

故答案为：c（K+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO32-）．

I．（1）A．燃料电池中通入燃料的电极是负极，所以a电极是负极，原电池放电时，电解质溶液中OH-移向负极，故正确；

B．通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，所以b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故正确；

C．该原电池反应不需要点燃，其电池总反应式为：2H2+O2=2H2O，故错误；

D． 燃料电池放电时生成水，溶质的物质的量不变，但溶液的体积增大，所以电解质的物质的量浓度减小，则溶液的pH减小，故错误；

E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置，（2）只需要不断补充氧化剂和还原剂即可，故正确；

故选CD；

（2）当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时转移电子的物质的量=×2=0.01mol，

电解硝酸银溶液的电池反应式为4AgNO3+2H2O=4Ag+4HNO3+O2↑，设硝酸的物质的量浓度为xmol/L，

4AgNO3+2H2O=4Ag+4HNO3+O2↑  转移电子

               4mol        4mol

               0.1xmol     0.01mol

x==0.1，

所以硝酸的物质的量浓度是0.1mol/L，则溶液的pH=1，

故答案为：1；

II（1）该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应，

①当单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2时，说明反应v正=v逆，达到平衡状态，故不选；

②当单位时间内生成6n mol N-H的同时生成n mol N≡N时该反应才达到平衡状态，所以单位时间内生成n mol N-H的同时生成n mol N≡N时没有达到平衡状态，故选；

③无论反应是否达到平衡状态，同一时间段内用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比都为1：3：2，

所以不能判断是否达到平衡状态，故选；

④但反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不再变化则N2、H2、NH3的体积分数不再改变，所以能说明达到平衡状态，故不选；

⑤根据质量守恒，反应前后混合物的质量不变，各物质的物质的量不再变化，其平均相对分子质量就不再改变，所以能说明达到平衡状态，故不选；

⑥但反应达到平衡状态时，各物质的物质的量不变，所以混合气体的总物质的量不再改变时说明达到平衡状态，故不选；

故选②③；

（2）①2小时时参加反应的氢气的物质的量=（4.50-3.60）mol=0.90mol，有3mol氢气参加反应时放出92.2kJ能量，

当0.90mol氢气参加反应时放出热量==27.66kJ，故答案为：27.66kJ；

②当反应进行到3小时时，生成氨气1.00mol，则参加反应的氢气的物质的量=×3=1.50mol，n4=4.5mol-1.5mol=3.00mol，n3=1.50mol-×1=1.00mol，3、4小时时各物质的物质的量不变，所以该反应在第三小时时已经达到平衡状态，平衡时c（NH3）==0.5mol/L，c（H2）=mol/L=1.5mol/L，c（N2）=mol/L

=0.5 mol/L，K==，故答案为：；

③反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol，c（NH3）=1mol/L，c（H2）=2mol/L，c（N2）=1mol/L，

浓度商==＜K，则平衡向正反应方向移动，故答案为：正反应．

（1）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，平衡常数计算表达式为=；反应是放热反应，依据图表数据分析，温度升高，平衡逆向进行，平衡常数减小，压强增大平衡正向进行但平衡常数不变，故答案为：；＞；不变；

（2）平衡标志最根本的依据是正反应速率等于逆反应速率，反应混合物中各组分的含量保持不变；

A、速率之比等于系数之比，2VH2（正）=3VNH3（逆），说明氨气的正反应速率等于氨气的逆反应速率，反应达到平衡，故A符合；

B、N2的消耗速率等于H2的消耗速率，只能说明反应正向进行，不能说明反应达到平衡，故B不符合；

C． 溶器内压强保持不变，反应前后气体体积减小，压强不变，说明平衡不变，故C符合；

D．反应体系中 物质质量守恒，体积相同，密度不变，反应进行过程中，平衡状态混合气体的密度保持不变，故D不符合；

E．气体平均摩尔质量=，反应中质量不变，反应前后气体物质的量减小，容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，证明反应达到平衡，故E符合；

F．混合气体的颜色保持不变，混合气体是无色混合气体，故F不符合；

故答案为：A、C、E；

（3）实验1中以v（NH3）表示的反应速率===0.05mol/L•min；影响化学反应的因素中 温度变化是影响最大的，镁升高10°C，反应速率增大到原来的2-4倍实验2是900°C进行的反应，实验2的速率比实验1快，故答案为：实验2温度高于实验1；

（4）合成氨的反应为，N2+3H2⇌2NH3．原电池中负极是物质失电子发生氧化反应，正极是物质得到电子发生还原反应，所以正极上发生反应的物质是N2，得到电子与氢离子结合生成氨气；电极反应式为：N2+6e-+6H+=2NH3，故答案为：N2+6e-+6H+=2NH3 ．

（1）由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，1个乙分子中含有18个电子，则乙分子中含有1个C原子、1个O原子，则含有H原子数目为18-6-8=4，故乙为CH3OH，分子中均有氧，故甲为CO，

故答案为：CO、CH3OH；

①、发生反应CO （g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），应达到平衡后，测得c（甲）=0.2mol/L，则平衡时n（甲）=2L×0.2mol/L=0.4mol，则：CO （g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），

开始（mol）：2          6        0

变化（mol）：1.6        3.2      1.6

平衡（mol）：0.4        2.8      1.6

CH3OH在平衡混合物中的物质的量分数为==

故答案为：；

②、该反应为放热反应，

A．加入2mol甲，平衡向正反应移动，但甲的转化率降低，故A错误；

B．充入氮气，反应混合物各组分的浓度不变，平衡不移动，甲的转化率不变，故B错误；

C．分离出乙，平衡向正反应移动，甲的转化率增大，故C正确；

D．T1温度时平衡常数为=＞1，故升高温度平衡向逆反应移动，甲的转化率降低，故D错误；

故答案为：C；

（2）已知：①、CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ•mol-1；

②、2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ•mol-1，

利用盖斯定律，①×2-②可得：2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）；△H=-1214.6kJ•mol -1

故甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率只是完全燃烧时的=0.7，

故答案为：0.7；

（3）①、原电池负极发生氧化反应，甲烷在负极通入，酸性条件下，发生氧化反应生成CO2、H+，负极电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，

故答案为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；

②、B为电解池，铜离子发生还原反应，在阴极析出，该极连接原电池的负极，故在b电极析出Cu，b电极的质量增重，转移0.1mol电子，析出铜的物质的量为=0.05mol，故析出铜的质量为0.05mol×64g/mol=0.32g，

故答案为：b；0.32．

（1）该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大；

故答案为：增大；

（2）将C全部移走，由于是可逆反应，还会生成碳，生成的碳不能完全反应，故平衡向左移动，

故答案为：向左移；

（3）①缩小容器体积，压强增大，瞬间正反应速率加快，平衡向逆反应移动，正反应速率增大到新平衡；②降低温度，瞬间正反应速率减慢，平衡逆反应移动，正反应速率增大到新平衡，故图象为：

故答案为：

；

（4）由Ⅰ可知，平衡常数k==1，Ⅱ中处于平衡状态，根据平衡常数可知Ⅱ中c（H2）===0.6，

Ⅲ中此时的浓度商Qc==0.8＜1，故反应向正反应方向进行，故ν正＞ν逆，

故答案为：0.06；＞；

（5）原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，采用质子交换膜，故负极产生的氢离子移向正极，故氧气在正极放电生成水，电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，该原电池的实质是甲醇燃烧产生二氧化碳与水，故总反应式为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，

故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O．

（1）该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，故答案为：Zn；

（2）①氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子反应方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

②相同温度下，溶度积大的物质向溶度积小的物质转化，所以Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4），故答案为：＜；

（3）高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒，氢氧化铁胶体具有吸附性，所以能净水，故答案为：杀菌消毒、净水；

（4）①根据图象知，随着溶液酸性的增强，HFeO4-的分布分数先增大后减小，故答案为：先变大，后变小；

②根据图象知，随着溶液酸性的之间增强，FeO42-的分布分数逐渐增大，HFeO4-的分布分数逐渐减小，所以HFeO4-转化为FeO42-，故答案为：HFeO4-转化为FeO42-．

（1）在燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，氧气是在正极上发生得电子的反应，电流在电路中从正极流向负极，故答案为：a；由b极沿导线到a极；

（2）在燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，在酸性电解质环境下，正极的电极反应为：

4H++O2+4e-=2H2O，

故答案为：4H++O2+4e-=2H2O；

（3）根据电池反应：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，反应转移电子数为12，所以1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移，故答案为：12mol．