1、简答题  最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇．“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）在合成塔中，若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式______．
（2）①上述合成反应具有一定的可逆性，从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300°C的温度，其原因是______．
②“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括______．
③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是______．
A．升高温度? ? ?B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离? ?D．再充入1molCO2和3molH2
（3）甲醇可制作燃料电池．写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式______．当电子转移的物质的量为______时，参加反应的氧气的体积是6.72L（标准状况下）．
（4）常温下，0.1mol/L?KHCO3溶液的pH大于8，则溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为：______．

参考答案：（1）2.2kgCO2的物质的量为：2200g44g/mol=50mol，生成1mol甲醇放出热量为：2473.5kJ50mol=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）=6.72L22.4L/mol=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-）．

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  工业上生产硫酸时，将SO2氧化为SO3是关键一步．
（1）某温度下，2?SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-196kJ?mol-1．开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol?SO2（g）和5.0mol O2（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K=?．
（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2，发生下列反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是?．
A．保持温度和容器体积不变，充入2mol?SO3
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol?N2
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol?SO2和0.25mol?O2
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol?SO3
E．升高温度?
F．移动活塞压缩气体
（3）某人设想以右上图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：?．
（4）在0.1mol?L-1的（NH4）2SO4溶液中，离子浓度由大到小的顺序是?．

参考答案：（1）某温度下，SO2（g）+12O2（g）?SO3（g）；△H=-98kJ?mol-1．开始时在10L的密闭容器中加入4.0mol SO2（g）和5.0mol O2（g），当反应达到平衡时共放出热量196kJ，消耗二氧化硫物质的量为：19698=2mol，平衡三段式得到
? 2?SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-196kJ?mol-1．
起始量（mol）? 4? 5? 0?
变化量（mol）? 2? 1? 2? 196KJ
平衡量（mol）? 2? 4? 2
该温度下平衡常数K=c2(SO3)c2(SO2)c(O2)=(2mol10L)2(2mol10L)2×4mol10L=2.5L/mol
故答案为：2.5L/mol
（2）A．保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3，平衡向逆反应分析移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故A正确；
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，故B错误；
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO2和0.25mol O2，平衡向正反应方向移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，故C正确；
D．保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3，处于等效平衡状态，浓度不变，故D错误；
E．升高温度，平衡向逆反应分析移动，SO3的浓度减小，故E错误；
F．移动活塞压缩气体，体积减小，各物质的浓度都增大，故F正确．
故答案为：A、C、F；
（3）原电池负极发生氧化反应，SO2被氧化生成SO42-，负极电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，
故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；
（4）在0.1mol?L-1的（NH4）2SO4溶液中，硫酸铵溶液中铵根离子水解溶液呈酸性，离子浓度由大到小的顺序是c（NH4+）＞c （SO42-）＞c （H+）＞c （OH-）；
故答案为：c（NH4+）＞c?（SO42-）＞c?（H+）＞c?（OH-）；

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  我国有丰富的天然气资源．以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：

（1）“造合成气”发生的热化学方程式是CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）；△H＞0
在恒温恒容的条件下，欲提高CH4的反应速率和转化率，下列措施可行的是______．
A、增大压强?B、升高温度?C、充入He气?D、增大水蒸气浓度
（2）“转化一氧化碳”发生的方程式是H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下：

参考答案：（1）A、增大压强，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率降低，故A错误；
B、升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，故B正确；
C、充入He气，反应混合物的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，甲烷的转化率不变，故C错误；
D、增大水蒸气浓度，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率增大，故D正确；
故答案为：BD；
（2）平衡常数只受温度影响，与反应物的浓度无关，提高氢碳比[n（H2O）/n（CO）]，K值不变；
令开始H2O和CO的物质的量都是1mol，某一时刻时CO和CO2的浓度比为1：3，设此时参加反应CO为xmol，则（1-x）：x=1：3，解得x=0.75，则：
? H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），
?开始（mol）：1? 1? 0? 0
?变化（mol）：0.75? 0.75? 0.75? 0.75
某时刻（mol）：0.25? 0.25? 0.75? 0.75
故产生浓度商Qc=0.75×0.750.25×0.25=9＜9.94，反应向正反应进行，故v（正）＞v（逆），
故答案为：不变；＞；
（3）A．固氮指由游离态的氮转化为化合态的氮，合成氨属于人工固氮，故A正确；
B．催化剂加快反应速率，不能影响平衡移动，不能提高反应物的利用率，故B错误；
C．该反应正反应是放热反应，高温不利用氨气的合成，合成氨反应温度控制在500℃左右，在该温度下反应速率较快、催化剂活性较高，故C错误；
D．合成氨工业采用循环操作，目的是提高原料的利用率，故D错误；
故答案为：A；
（4）根据尿素的化学式CO（NH2）2，C、N原子完全利用最后，由C、N原子守恒可知生产尿素过程中，理论上n（NH3）：n（CO2）的最佳配比为2：1；
往往使n（NH3）：n（CO2）≥3，这是由于：有利于提高CO2的转化率，且NH3极易溶于水，便于分离、回收利用；
故答案为：2：1；有利于提高CO2的转化率，且NH3极易溶于水，便于分离、回收利用；
（5）由CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g），N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），可得CH4（g）～3H2（g）～2NH3（g），设能够合成氨气的体积为VL，则：
? CH4（g）～3H2（g）～2NH3（g），
? 1? 2
3.0×108L×60%? VL
故V=3.0×108L×60%×2=3.6×108L
合成气的反应中：CH4～～～～～～～～～CO～～～～～～～～～～3H2，
? 3.0×108L×60%?3.0×108L×60%?3.0×108L×60%×3
分离二氧化碳过程生成的H2体积：CO～～～～～～～～～～H2，
?3.0×108L×60%? 3.0×108L×60%?
所以产生的氢气的总体积为3.0×108L×60%×3+3.0×108L×60%=12×108L×60%
令产生氨气的体积为V，则：
? 3H2～～～～～～～～～2NH3
? 3? ? 2
? 12×108L×60%? ?V
故V=12×108L×60%×23=4.8×108L?
故答案为：4.8×108．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  如图，向A充入1molX、1molY，向B中充入2molX、2molY，起始时A、B的体积相等都等于a?L，在相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述放热反应，X?（g）+Y（g）?

2Z（g）+W（g）；?A保持恒压，B保持恒容，达平衡时，A的体积为1.4a?L．下列说法错误的是（　　）
A．反应速率：v（B）＞v（A）
B．A容器中X的转化率为80%
C．平衡时的压强：PB＞2PA
D．平衡时Y体积分数：A＞B