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1、填空题 甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
Ⅰ、工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2 H2(g)
CH3 OH(g) △H="a" kJ/mol,
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度/0C
| 250
| 310
| 350
|
K
| 2.041
| 0.250
| 0.012
|
(1)由表中数据判断△H a 0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)="0.5" mol·L-1,则此时的温度为 0C。
(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
浓度mol/L 时间/min
| c(CO)
| c(H2)
| c(CH3OH)
|
0
| 0.8
| 1.6
| 0
|
2
| 0.6
| 1.2
| 0.2
|
4
| 0.3
| 0.6
| 0.5
|
6
| 0.3
| 0.6
| 0.5
|
①反应从2 min到4 min之间,H2的反应速率为 。
②反应达到平衡时CO的转化率为 。
③反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是 (填序号)。
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加H2的浓度
(4)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1 molCO和2 mol H2,发生反应CO(g)+2 H2(g)
CH3 OH(g)△H="a" kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2;已知T1<T2,则
w1 w2(填序号)。
A.大于 B.小于 C.等于 D.以上都有可能
Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用。写出以甲醇为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式: 。
参考答案:
Ⅰ(1)<(2分)
(2)310(2分)
(3)①0.3mol/(L·min)(2分,单位写错不得分) ②62.5%(2分,写小数也得分) ③A (2分)
(4)D(2分)
Ⅱ、2 CH3OH—12 e- +16 OH-=2CO32- + 12 H2O(2分,若“=”写成“→”不扣分,“e-”写成“e”扣1分,其它错误不得分)
本题解析:(1)温度升高,K值减小,平衡向左移动,负反应吸热,故正反应放热。
(2)反应结束后,由CO浓度知CO物质的量为1mol。故CO反应量为1mol,剩余CO为1mol,即0.5mol/L,依次推出,H2反应了2mol,剩余H2为4mol,即2mol/L,生成甲醇1mol,即0.5mol/L,此时,反应平衡,K值为0.5/(0.5*2*2)=0.25,为310℃的平衡常数。
(3)①H2物质的量从1.2mol/L,反应成为0.6mol/L,时间经过2分钟,故反应速率为0.3mol/(L*min)
②容积固定,由0.8mol/L,转化到0.3mol/L,转化量为0.5mol/L,转化率为0.5/0.8=0.625
③2~4min内的反应速率大于0~2min 内的反应速率。故排除B,对比CO浓度的变化,排除C。
(4)本题关键是时间。如果时间很短,未充分反应,那么温度高的反应快,CO量少。但如果充分反应后,温度高的,因为平衡向左移动,CO量较多。故都有可能。
(5)其实是甲醇的燃烧反应与二氧化碳被氢氧化钠吸收的和反应。负极失去电子,C由负二价变为正四价,失去6 个电子,已知右边生成CO32-,由电荷守恒,左边OH-,应为8个,水自然补平。但6不是4(O2吸收电子数)的整数倍,故,整体乘2.
考点:考查反应热和化学反应速率。
本题难度:困难
2、填空题 (10分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示S形成硫酸酸雨的反应方程式 , 。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是 。
(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3²
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 在一定条件下,反应xA+yB═zC△H达到平衡状态,下列说法不正确的是( )
A.若A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x+y>z
B.若C是气体,且x+y=z,增大压强时,平衡发生移动,则平衡向正反应方向移动
C.若B、C是气体,其他条件不变,增大A的量,平衡不移动,则A不是气态物质
D.若加热后C的质量分数减少,则该反应的焓变△H>0
参考答案:A、若A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,说明逆向是气体体积增大的反应,则x+y>z,故A正确;
B、若C是气体,且x+y=z,增大压强时,平衡发生移动,则平衡向逆反应方向移动,故B错误;
C、若B、C是气体,其他条件不变,增大A的量,平衡不移动,固体和纯液体不影响气体反应形成的平衡,则A不是气态物质,故C正确;
D、若加热后C的质量分数减少,平衡逆向进行,逆向是吸热反应.则该反应的焓变△H<0,故D错误;
故选BD.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 T℃时,在2L的密闭容器中,A气体与B气体发生可逆反应生成C气体,反应过程中A、B、C物质的量变化如图(Ⅰ)所示.若保持其它条件不变,温度分别为T1和T2时,B的物质的量分数与时间关系如图(Ⅱ)所示.下列叙述正确的是( )

A.2?min内A的化学反应速率为0.1?mol/(L?min)
B.在反应达平衡时,保持其他条件不变,增大压强,正逆反应速率都增大,且平衡向逆反应方向移动
C.在反应达平衡时,其它条件不变,升高温度,正逆反应速率都增大,且A的转化率增大
D.在T℃时,若A的浓度减少了1?mol/L,则B的浓度会减少3?mol/L,C的浓度会增加2?mol/L
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 在一定条件下,在密闭容器中进行的反应aX(g)+bY(g)
cZ(g)+dW(g),5 min后达到平衡,X减少n mol·L-1,Y减少
mol·L-1,Z增加
mol·L-1。在其他条件不变时,将容器体积增大,W的百分含量不发生变化。则化学方程式中各物质的化学计量数之比a∶b∶c∶d应为(?)
A.1∶3∶1∶2
B.3∶1∶2∶2
C.3∶1∶2∶1
D.1∶3∶2∶2
参考答案:B
本题解析:根据化学反应中,化学反应速率之比等于化学计量数之比,有a∶b∶c="n" mol·L-1∶
mol·L-1∶
mol·L-1=3∶1∶2。由于其他条件不变时,体积增大,W的百分含量不变,故该反应应为气体总体积不变的反应,所以当a、b、c分别取3、1、2时,d的值应为2。即a∶b∶c∶d=3∶1∶2∶2。
本题难度:简单