计算题  按要求完成下列各小题。???
Ⅰ、CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，焦炭、天然气（主要成分为CH4）、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。
（1）已知某反应的平衡常数表达式为：?
它所对应的化学方程式为：????????????????????????????????????????????????。
（2）向体积为2L的密闭容器中充入CH4和H2O(g)组成的混合气（共1mol），在一定条件下发生反应，并达到平衡状态，测得温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X2 ____ X1(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：P2 _______P1
（3）以CH4、O2为原料可设计成燃料电池：
①设装置中盛有150.0mL 1.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为4.48L，假设放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为：?????????
②以H2SO4溶液代替KOH溶液为电解质溶液,将CH4改为C6H12O6 ，则燃料电池的负极反应式为：
????????????????。
Ⅱ、（1）某温度(t℃)时，测得0.01mol·L-1的Na OH溶液的pH＝11。在此温度下，将pH＝2的H2SO4溶液VaL与pH＝12的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，则Va︰Vb＝??????????。
(2)在25℃时，将c mol·L-1的醋酸溶液与0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=____________________。

计算题  按要求完成下列各小题。???
Ⅰ、CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，焦炭、天然气（主要成分为CH4）、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。
（1）已知某反应的平衡常数表达式为：?
它所对应的化学方程式为：????????????????????????????????????????????????。
（2）向体积为2L的密闭容器中充入CH4和H2O(g)组成的混合气（共1mol），在一定条件下发生反应，并达到平衡状态，测得温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X2 ____ X1(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系：P2 _______P1
（3）以CH4、O2为原料可设计成燃料电池：
①设装置中盛有150.0mL 1.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为4.48L，假设放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为：?????????
②以H2SO4溶液代替KOH溶液为电解质溶液,将CH4改为C6H12O6 ，则燃料电池的负极反应式为：
????????????????。
Ⅱ、（1）某温度(t℃)时，测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH＝11。在此温度下，将pH＝2的H2SO4溶液VaL与pH＝12的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，则Va︰Vb＝??????????。
(2)在25℃时，将c mol·L-1的醋酸溶液与0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=____________________。

本题答案：（14分毎空2分）
Ⅰ、（1） C（S）+H2O(g)
本题解析：
试题分析：Ⅰ、（1）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，所以根据平衡常数的表达式可知，该反应的化学方程式是C（S）＋H2O(g) H2(g)＋CO(g)。
（2）①根据反应的化学方程式CH4＋H2OCO＋3H2可知，在温度相同时，投料比越大，甲烷的转化率越低，则容器中甲烷的含量越高，所以根据图像1可知，X2＜X1。
②根据方程式可知，该反应是体积增大的，所以在投料比相同的条件下，压强越大，甲烷的转化率越小，则甲烷的含量越高，所以根据图 2可知，P2＜P1。
（3）①在该燃料电池中，甲烷在负极通入，氧气在正极通入。参加反应的氧气是0.2mol，得到0.8mol电子，所以消耗甲烷的物质的量是0.8mol÷8＝0.1mol，生成CO2是0.1mol，但溶液中氢氧化钾是0.15mol，所以反应中生成碳酸钾和碳酸氢钾，且二者的物质的量均是0.05mol。由于CO32－的水解程度大于HCO3－的水解程度，所以放电后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为c(K+)＞c(HCO3-)＞cCO32-)＞c(OH-)＞c(H+)。
②原电池中负极失去电子，所以葡萄糖在负极放电，电极反应式是C6H12O6－24e-+6H2O＝6CO2＋24H+。
Ⅱ、（1）某温度(t℃)时，测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH＝11，所以该温度下水的离子积常数＝1×10－13，所以pH＝12的NaOH溶液中OH－的浓度是0.1mol/L。所得混合液为中性，这说明二者恰好反应，则V aL×0.01mol/L＝VbL×0.1mol/L，解得Va︰Vb＝10︰1。
（2）在25℃时，将c mol·L-1的醋酸溶液与0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，因此根据电荷守恒可知，溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)＝0.01mol/L，则溶液中c(CH3COOH)＝（0.5c－0.01）mol/L。又因为溶液中c(H＋)＝1×10－7mol/L，所以根据醋酸的电离常数表达式可知Ka＝＝2×10-9/（c－0.02）。

本题所属考点：【反应速率与平衡的有关计算】
本题难易程度：【困难】