- 电解池
- 共5205题
Ⅰ、（1）pC类似pH，是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值．如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L，则溶液中该溶质的pC=-lg10-3=3．已知M2CO3为难溶物，则其KSP的表达式为_______；现欲将某溶液中的M+以碳酸盐（KSP=1×10-12）的形式沉淀完全，则最后溶液中的CO32-的pC最大值为______（溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉定完全）．
Ⅱ、某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究，请回答下列问题：（其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂）
（2）在甲图装置中，当电流计中指针发生偏转时，盐桥中的K+离子移向______烧杯（填“A”或“B”），装置中电子的移动路径和方向为_______该小组同学提出设想：如果将实验中的盐桥换为导线（铜制），电流表是否也发生偏转呢？带着疑问，该小组利用图乙装置进行了实验，发现电流计指针同样发生偏转．回答下列问题：
（3）对于实验中产生电流的原因，起初认为该装置仍然为原电池，但老师提醒注意使用的是铜导线，经深入探讨后认为烧杯A实际为原电池，对此问题上，该小组成员发生了很大分歧：
①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性，此时原电池实际是由Zn、Cu做电极，H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池．如果这个观点正确，写出烧杯B中铜片上发生反应的电极反应式为_______．
②另一部分同学认为是溶液酸性较弱，由于溶解在溶液中的氧气的作用，使得Zn、Cu之间形成原电池．如果这个观点正确，那么原电池的电极反应式为：正极：______．
（4）若第（3）问中观点②正确，则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电．其具体装置为以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，请写出该电池工作时总反应的化学方程式______．
正确答案
（1）因M2CO3⇌2M++CO32-，则Ksp=c2（M+）•c（CO32-），当M+以碳酸盐的形式沉淀完全，
则c（CO32-）=
故答案为：Ksp=c2（M+）•c（CO32-）；2；
（2）在甲图装置中，当电流计指针发生偏转时，形成原电池，锌为活泼金属，被氧化而失去电子，铜为原电池正极，正极上得电子而被还原，原电池中，电子由负极经外电路流向正极，电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，
故答案为：B；由负极（Zn）沿导线移向正极（Cu）；
（3）A为原电池，则B为电解池，B装置中，铜片作阴极，铜棒为阳极，
①ZnSO4溶液水解显酸性，烧杯B中铜片是阴极，铜片上铜离子得电子生成铜单质，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，
故答案为：Cu2++2e-=Cu；
②ZnSO4溶液酸性很弱，由于溶解了空气中的氧气而产生电流，则正极发生还原反应，氧气在正极上得电子而被还原，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（4）以金属铝和石墨为电极，以海水为电解质溶液，Al为负极，氧化反应，电极反应为Al-3e-+3OH-=Al（OH）3，正极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-，该电池工作时总反应的化学方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，
故答案为：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3．
A．已知常温下，AgBr的Ksp=4.9×10-13，AgI的Ksp=8.3×10-17．
（1）通常情况下，AgBr呈______色，见光变______色；
（2）现向AgBr的悬浊液中：
①加入AgNO3固体，则c（Br-）______（填“变大”、“变小”或“不变”，下同）；
②若改加更多的AgBr固体，则c（Ag+）______；
③若改加更多的KI固体，则c（Ag+）______，c（Br-）______；
（3）有关难溶盐的溶度积及溶解度有以下叙述，其中正确的是______；
A．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，升高温度，Ksp 一定增大
B．两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度也一定小
C．难溶盐电解质的Ksp与温度有关
D．向AgCl的悬浊液中加入适量的水，使AgCl再次达到溶解平衡，AgCl的Ksp不变，其溶解度也不变
B．最近有人制造了一种燃料电池使汽油氧化直接产生电流，其中一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．回答下列问题：
（1）以锌烷为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是______．
（2）这个电池负极的电极反应式为C8H18+25O2--50e-═8CO2+9H2O，，正极的电极反应式为______．固体电解质里O2-的移动方向是______，向外电路释放电子的电极是______．
正确答案
A、（1）溴化银是淡黄色固体，见光易分解为黑色的银和溴单质，故答案为：浅黄，黑；
（2）根据溴化银的沉淀溶解平衡：AgBr（s）⇌Ag+（aq）+Br-（aq），①加入AgNO3固体，增大银离子浓度，所以平衡向左移动，溴离子浓度减小，故答案为：变小；
②加更多的AgBr固体，因为已达到溶解平衡，所以固体不再溶解，溶液是饱和溶液，故银离子浓度不变，
故答案为：不变；
③加更多的KI固体，则碘离子和银离子之间反应，会转化为更难溶的沉淀碘化银，所以银离子浓度减小，平衡右移，溴离子浓度增大，故答案为：变小；变大；
（3）A、有的物质的溶解度随温度升高而增大，有的却是减小的，所以升高温度，Ksp不一定增大，故A错误；
B、如果难溶盐中阴阳离子个数相等，其中Ksp小的溶解度也一定小，故B错误；
C、难溶盐电解质的Ksp与温度有关，不受其他因素的影响，故C正确；
D、难溶盐电解质的Ksp与温度有关，不受其他因素的影响，溶解度只受温度的影响，不受其他因素的影响，故D正确．
故选CD．
B．（1）燃料电池的总反应和燃料燃烧的化学方程式一致，电池总反应为2C8H18+25O2═16CO2+80H2O，
故答案为：2C8H18+25O2=16CO2+18H2O；
（2）极发生还原反应，总反应减负极反应可得正极反应式，为O2+4e-=2O2-；原电池工作时，阴离子O2-向负极移动，电子从负极经外电路流向正极，即电子从负极释放出来，故答案为：O2+4e-═2O2-；向负极移动；负极．
运用化学反应原理研究氮、碳、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）氨在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量。
①若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q（填 “＞”、“＜”或“＝”） 184．4 kJ。
②已知
1mol N—H键断裂吸收的能量等于 kJ。
（2）硫酸的年产量可以用来衡量一个国家的化工生产能力。工业生产硫酸的流程中存在反应：2SO2(g）＋O2(g）
①该反应的
②下列说法正确的是
a．若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡不移动
b．在D点时，v正＞v逆
c．B点、C点反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
d．在A点时，消耗1mol SO2必定同时消耗1mol SO3
（3）过度排放CO2会造成温室效应。
①最近科学家提出“绿色自由”构想能把空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池，写出该电池负极反应式（电解液为KOH溶液） 。
②CO2也可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3溶液，写出该反应的离子方程式 。
Na2CO3水溶液呈碱性，其原因是
正确答案
(12分)
（1）①<(2分)
②391(2分)
（2）①<(2分) ②bd(2分)
（3）①CH3OH+ 8OH--6e-= CO2- 3 + 6H2O(2分)
②CO2+2OH- = CO2- 3 +H2O(2分) 10(2分)
试题分析：
（1）①根据反应3H2(g)+N2(g)=2NH3(g) △H=－92.2kJ/mol，而向容器内放入2mol N2和6mol H2由于可逆反应不可能完全反应，所以Q<184．4 kJ。
②反应3molH2需436 kJ×3，反应1mol N2需948.5kJ，与生成2mol NH3（6mol N-H）所需能量和为－92.2kJ，1mol N—H键断裂吸收的能量等于391 kJ。
（2）①右图可知温度越高，SO3的百分含量，平衡逆向移动△H<０。
②a、恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气容器体积变大，反应向气体分子数增多方向移动，错误。b、从D到A SO3的百分含量上升，反应正向进行，建立平衡v正＞v逆，正确。c、反应放热，温度越高，K越小，K1＞K2，错误。d、消耗1mol SO2必定同时消耗1mol SO3，v正=v逆，正确。
（3）①总反应：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；正极反应： O2+3H2O+4e-=4 OH-；两式相减可得CH3OH+ 8OH--6e-= CO2- 3 + 6H2O。
②CO2也可用NaOH溶液吸收：CO2+2OH- = CO2- 3 +H2O；
K=2×10-4mol·L-1= c（OH-）× c（HCO- 3）/c（CO2- 3）="2" c（OH-），所以c（OH-）=1×10-4mol·L-1，c（H+）=10-8，pH=10。
制取纯净的氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）的生产过程如下：
I．将粗氧化铜（含少量Fe）溶解在足量的稀盐酸中，然后加热、过滤得到CuCl2（含少量FeCl2）溶液，经测定，溶液pH为2．
II．对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯．
已知：
试回答下列问题：
（1）下列物质中，最适合作为氧化剂X的是______．（填序号）
A．KMnO4 B．K2Cr2O4 C．H2O2 D．NaClO
（2）①加入的物质Y是______．②写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式：______．
（3）分离出沉淀Z，并将滤液蒸发，欲获得氯化铜晶体（CuCl2•2H2O），应采取的措施是______．
（4）①某同学利用反应：Cu+2H+═Cu2++H2↑设计实验来制取CuCl2溶液，该同学设计的装置应该为______．（填“原电池”或“电解池”）②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图，并指明电极材料和电解质溶液．
（5）已知一些难溶物的浓度积常数如下表：
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们．（选填序号）
①NaOH ②FeS ③Na2S．
正确答案
（1）根据框图，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X为H2O2，故答案为：C；
（2）①结合题示，调节pH至4～5，使Fe3+全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu（OH）2或CuCO3，故答案为：CuO或Cu（OH）2或CuCO3；
②沉淀Z为Fe（OH）3，在溶液中存在溶解平衡：Fe（OH）3（s）
Fe2+（aq）+3OH-（aq），故答案为：Fe（OH）3（s）
Fe2+（aq）+3OH-（aq）；
（3）CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu2++2H2O
Cu（OH）2+2H+，加入盐酸可起到抑制作用，并且在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干．
故答案为：在HCl气流下加热浓缩，冷却结晶；
（4）①Cu与盐酸不反应，为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生，应设计成电解池，铜作阳极，故答案为：电解池；
②将反应Cu+2H+═Cu2++H2↑设计成电解池，可将铜作阳极，碳棒或铂为阴极，盐酸为电解质，设计电解池为
，
故答案为：
；
（5）①加入NaOH，易生成Hg（OH）2，Hg（OH）2不稳定，易分解最终生成有害物质Hg，并且加入NaOH成本较大，过量时引入新的杂质，②FeS较HgS、CuS易溶，加入FeS，可易生成HgS、CuS而除去溶液中的Cu2+、Pb2+、Hg2+，③加入Na2S，过量时易引入S2-杂质，所以只有②符合．
故答案为：②．
铬抗腐蚀性高，在钢中含量达到12%称为不锈钢．工业上冶炼铬的主要步骤如图所示：
试回答下列问题
（1）已如步骤Ⅱ的反应方程式为：
8Na2CrO4+6Na2S+23H2O→8Cr（OH）3↓十3Na2S2O3十22NaOH
该反应中氧化剂是______（填化学式），生成 lmolCr（OH）3时转移电子的物质的量为______mol．
（2）步骤IV中电解Cr2O3的阳极反应式为______，此时Cr2O3•的状态为______．
（3）常温下，铬能慢慢溶于稀盐酸、稀硫酸，但不溶于浓硝酸．其不溶于浓硝酸的原因可能是______．
（4）已如：2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O
①25．C，KSP（Ag2Cr2O4）=1.12×10-12，KSP（Ag2Cr2O7）=2×10-7，往Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是______．
②将wg固体Na2CrO4溶于适量水配成lL溶液，该溶液中有关粒子的浓度（mol•L-1）与pH的关系如下表：
由上表可知：
Ⅰ．要使溶液中CrO42-的量达到最大，应控制溶液的pH______（用＞、＜、=及相关数据表示）．
Ⅱ． w g固体Na2CrO4的物质的量n=______（用数学表达式表示）．
正确答案
（1）Cr化合价从+6→+3，化合价降低3，故Na2CrO4作氧化剂，生成 lmolCr（OH）3时转移电子的物质的量为 3mol．
故答案为：Na2CrO4 3．
（2）熔融状态时，Cr2O3•发生电离：Cr2O3═2Cr3++3O2-，电解Cr2O3的阳极反应式为：2O2--4e-═O2↑，
故答案为：2O2--4e-═O2↑ 液态（或熔融态）．
（3）铬能慢慢溶于稀盐酸、稀硫酸，但不溶于浓硝酸，说明铬被浓硝酸氧化成致密的保护膜．
故答案为：表面生成致密氧化膜（或发生钝化）．
（4）①因KSP（Ag2Cr2O4）=1.12×10-12，KSP（Ag2Cr2O7）=2×10-7，沉淀溶解平衡由溶解度小的向更小的方向转化，所以往Na2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀为：Ag2CrO4．
故答案为：Ag2CrO4．
②观察表中数据可知，PH增大，c（CrO42-）增大，PH=9时，c（CrO42-）=0.996，故要使溶液中CrO42-的量达到最大，应控制溶液的pH＞9；
铬元素存在形式有：CrO42-、Cr2O72-、HCrO4-，根据物料守恒w g固体Na2CrO4的物质的量为：n═n（CrO42-）+c（Cr2O72-）+n（HCrO4-）．
故答案为：Ⅰ．＞9Ⅱ．n（CrO42-）+c（Cr2O72-）+n（HCrO4-）．
在高温高压下CO具有极高的化学活性，能与多种单质或化合物反应。
（1）若在恒温恒容的容器内进行反应C(s)+H2O(g)
a．容器内的压强保持不变 b．容器中H2浓度与CO浓度相等
c．容器中混合气体的密度保持不变 d．CO的生成速率与H2的生成速率相等
（2）CO一空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2。该电池负极的电极反应式为 。
（3）一定条件下，CO与H2可合成甲烷，反应方程式为：CO(g)+3H2(g)
①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是 。
②已知H2(g)、CO(g)和 CH4(g)的燃烧热分别为285．8 kJ·mol-1、283．0 kJ·mol-1和890,0 kJ·mol-1。
写出CO与H2反应生成CH4和CO2的热化学方程式： 。
（4）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应方程式为： ．
CH3OH(g)+CO(g)
科研人员对该反应进行了研究．部分研究结果如下：
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率"看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 。
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是 。
正确答案
（1）ac
（2）CO一2e一+O2一=CO2
（3）①该反应△H<0
②2CO(g)+2H2(g)
（4）①3.5×106 Pa～4.0×106 Pa
②高于80℃时，温度对反应速率影响较小；且反应放热，升高温度时平衡逆向移动，转化率降低
(每空2分，本题共12分)
试题分析：（1）“变量不变达平衡”，随反应进行体系中压强、密度（气体的质量发生变化）均是变量，b、物质的浓度不变是平衡标志，但相等只是一种特定状态，不可以；d、CO的生成速率与H2的生成速率相等同向，一定相等；（2）负极CO失去电子，生成CO2，CO一2e一+O2一=CO2 ；（3）①该反应的△S<0，只能△H<0才能自发进行；②2CO(g)+2H2(g)
甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。
（1）工业生产甲醇的常用方法是：CO(g)+2H2(g) 
已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = —571.6kJ/mol；
H2(g)+
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = —566.0kJ/mol
CH3OH(g) = CH3OH(l) △H = —37.3kJ/mol
①计算液体CH3OH的燃烧热为 。
②若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)
（2）制甲醇所需要的H2，可用下列反应制取：H2O(g)+CO(g) 
①该温度下，反应进行一阶段时间后，测得H2的浓度为0.5mol•L-1，则此时该反应v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）；
②若反应温度不变，达到平衡后，H2O的转化率为 。
（3）某实验小组设计了如右图7所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时，OH— 向 极移动（填“a”或“b”）；
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池负极反应的离子方程式为 。
正确答案
(12分)
（1）726.5KJ/mol(2分) BC(2分)
(2)> (2分) 33.3% (2分)
(3)b(2分) CH3OH + 8OH- - 6e- = CO32- + 6H2O (2分)
试题分析：
(1)①根据盖斯定律把方式程式进行加减运算，得出结果为726.5。②A应该是有2个H—H键生成的同时有 3个C—H键生成；D．容器中混合气体的密度始终不变化，无法做为判断依据；（2）①通过运用三态法计算出此温度下的平衡常数为K’=0.5*0.5/0.5*1.5=1/3<1,所以平衡正向移动，所以v(正)>v(逆)。②根据平衡常数K=1，运用三态法计算出H2O的转化率为33.3%。
（3）①该电池工作时，OH— 向负极移动，由于O2在正极参加反应，所以b极应该是负极。②负极中首先清楚是甲醇失去电子生成CO2，但由于电解质溶液呈碱性所以产物中应该有CO32-生成。所以电极反应式为CH3OH + 8OH- - 6e- = CO32- + 6H2O (2分)。
研究碳及其化合物的性质对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应 CO(g)＋H2O(g)
①实验1中以CO2表示的反应速率为_____________(保留2位小数)；
②该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应；
③实验2的平衡常数为___________________________。
(2)已知在常温常压下：
2CH3OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(l) △H＝－1451.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式_______________________________。
(3)甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，实验室用如图装置模拟该过程，其原理是：通电后，Co2+被氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把甲醇氧化成CO2而除去(Co3+的还原产物是CO2+)。
①写出阳极电极反应式_______________________________________________________________ ；
②写出除去甲醇的离子方程式__________________________________________________________。
正确答案
（12分）（1）①0.13mol/（L•min）（2分） ②放热（1分） ③
（2）CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l) △H＝－442.8kJ/mol （3分，方程式2分，数值1分）
（3）①Co2+－e－＝Co3+（2分） ②6Co3+＋CH3OH＋H2O＝CO2↑＋6Co2+＋6H+（2分）
试题分析：（1）①根据表中数据可知，氢气的物质的量变化量为1.6mol，因此根据反应的方程式可知，CO2的变化量也是1.6mol，其浓度是1.6mol÷2L＝0.8mol/L，所以CO2表示的反应速率是v(CO2)＝0.8mol/L÷6min＝0.13mol/（L•min）。
②根据表中数据可知，实验1中CO的转化率为
③平衡时CO的物质的量为1.6mol÷2L＝0.8mol/L，则：
CO(g)＋H2O(g)
起始浓度（mol/L） 1 0.5 0 0
转化浓度（mol/L） 0.2 0.2 0.2 0.2
平衡浓度（mol/L） 0.8 0.3 0.2 0.2
化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值.所以900℃时该反应平衡常数K＝
（2）已知反应①2CH3OH(l)+3O2(g)＝2CO2(g)+4H2O(l) △H＝－1451.6kJ/mol和反应②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566.0kJ/mol，则根据盖斯定律可知，（①-②）÷2即得CH3OH(l)＋O2(g)＝CO(g)＋2H2O(l)，所以该反应的反应热△H＝（－1451.6kJ/mol＋566.0kJ/mol）÷2＝－442.8kJ/mol。
（3）①电解池中阳极失去电子，发生氧化反应。因此通电后，Co2+在阳极失去电子氧化成Co3+，所以阳极电极反应式为Co2+－e－＝Co3+。
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而除去，自身被还原为Co2+，结合原子守恒与电荷守恒可知，该反应的离子方程式为6Co3+＋CH3OH＋H2O＝CO2↑＋6Co2+＋6H+。
Ⅰ.电离平衡常数（用K表示)的大小可以判断电解质的相对强弱。25℃时，有关物质的电离平衡常数如下表所示：
（1）物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液：①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaF溶液 ④NaClO溶液。依据数据判断pH由大到小的顺序是______________。
（2）25℃时，在20mL0.1mol·L—1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L—1NaOH溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示，下列说法正确的是_______。
A．pH＝3的HF溶液和pH＝11的NaF溶液中，由水电离出的c(H+)相等
B．①点时pH＝6，此时溶液中，c(F－)－c(Na+)＝9.9×10-7mol/L
C．②点时，溶液中的c(F－)＝c(Na+)
D．③点时V＝20mL，此时溶液中c(F－)
（3）已知25℃时，①HF(aq)+OH－(aq)＝F－(aq)+H2O(l) ΔH＝-akJ·mol—1，
②H+(aq)+OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝-bkJ·mol—1，
氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为________________________。
（4）长期以来，一直认为氟的含氧酸不存在。1971年美国科学家用氟气通过细冰末时获得HFO，其结构式为H—O—F。HFO与等物质的量的H2O反应得到HF和化合物A，则每生成1molHF转移_______mol电子。
Ⅱ.氯化硫酰（SO2Cl2）主要用作氯化剂。它是一种无色液体，熔点–54.1℃，沸点69.1℃。氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取：
SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l) △H＝–97.3kJ·mol—1
（1）试写出常温常压下化学平衡常数K的表达式：K=_________________；
（2）对上述反应，若要使化学平衡常数K增大，化学反应速率v正也增大，可采取的措施是_____（选填编号）。
a．降低温度 b．移走SO2Cl2
c．增加反应物浓度 d．无法满足上述条件
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是____________（选填编号）。
a．υ(Cl 2)＝υ(SO2) b．容器中气体压强不随时间而变化
c．c(Cl 2) : c(SO2)＝1:1 d．容器中气体颜色不随时间两变化
（4）300℃时，体积为1L的密闭容器中充入16.20g SO2Cl2，达到平衡时容器中含SO2 7.616g。若在上述中的平衡体系中，再加入16.20g SO2Cl2，当再次达平衡时，容器中含SO2的质量范围是________________________。
正确答案
Ⅰ. （1）①④②③（或①>④>②>③,用物质名称表示也对）（2分） （2）BC（2分）
（3）HF(aq) 
（4）1（2分）
Ⅱ.（1）K＝
（4）7.616g＜m(SO2)＜15.232g（2分）
试题分析：Ⅰ.（1）根据越弱越水解，电离常数越小，盐水解时碱性越强，碳酸的二级电离常数最小，所以①碱性最强，其次是④，再次是②，最小是③；（2）A、HF溶液中对水的电离起抑制作用，NaF溶液中对水的电离起促进作用，因此由水电离出的c(H+)不相等，错误；B、①点时pH＝6，根据电荷守恒C(Na+)+C(H+)=C(F-)+C(OH-)，c(F－)－c(Na+)= C(H+)- C(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7mol/L，正确；C、②点时，pH＝7，溶液呈中性，C(H+)=C(OH-)，因此溶液中的c(F－)＝c(Na+)，正确；D、③点时V＝20mL，恰好完全反应得到NaF溶液，c(F－)
天然气、煤炭气(CO、H2)的研究在世界上相当普遍。其中天然气和二氧化碳可合成二甲醚，二甲醚与水蒸气制氢气作为燃料电池的氢能源，比其他制氢技术更有优势。主要反应为：
①CH3OCH3(g) +H2O(g)
②CH3OH(g)+H2O(g)
③CO2(g) +H2(g)
其中反应③是主要的副反应，产生的CO对燃料电池Pt电极有不利影响。
请回答下列问题：
（1）二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得，该反应的化学方程式为 。
（2）CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式为 。
（3）下列采取的措施和解释正确的是 。（填字母序号）
A．反应过程在低温进行，可减少CO的产生
B．增加进水量，有利于二甲醚的转化，并减少CO的产生
C．选择在高温具有较高活性的催化剂，有助于提高反应②CH3OH的转化率
D．体系压强升高，虽然对制取氢气不利，但能减少CO的产生
（4）煤炭气在一定条件下可合成燃料电池的另一种重要原料甲醇，反应的化学方程式为：
CO (g) +2H2(g) 
①自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tB（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②A、C两点的平衡常数KA KC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）某工作温度为650oC的熔融盐燃料电池，是以镍合金为电极材料，负极通人煤炭气(CO、H2)，正极通人空气与CO2的混合气体，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3混合物做电解质。请写出正极的电极反应式 ____ 。
正确答案
（1）3CH4+CO2→2CH3OCH3
（2）CH3OCH3(g) +3H2O(g)
（3） ABD （4）①大于 ②大于 （5）O2+4e-+2CO2= 2CO32-
试题分析：本题是有关化学反应原理的综合题。（1）根据原子守恒书写方程式；（2）给出的三个方程式中第③是副反应，所以CH3OCH3(g)与水蒸气制氢气的热化学方程式应是①+2②得到，△H也这样计算。
CH3OCH3(g) +3H2O(g)
（3）A、反应③是吸热反应，降低温度平衡逆向移动，减少CO的产生，正确；B、对反应①、②来说，水是反应物，增加进水量，促进二甲醚的转化；对于反应③，水是生成物，增加水的量会抑制该反应正向进行，减少CO的产生，正确；C、催化剂不能改变反应物的转化率，只能改变反应速率，错误；D、增大压强对于反应②逆向移动，制取的氢气量减少，但对于反应③，增大压强水的浓度增大，使平衡逆向移动，减少CO的产生，正确。（4）B点压强大，反应速率快，先达到平衡，用时少；K只和温度有关，温度高，该反应逆向移动，K值大，所以KA大于KC；书写电极反应式时要确定正极反应物和产物，要明确介质，确定氧的存在微粒。
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