题目内容
(8分)(2011·济南一模)海水中蕴藏着丰富的资源，人类需要的很多材料都来源于海水的综合利用。
(1)工业上用NaCl制备金属钠的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L－1NaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况)，则所得溶液的pH为________(忽略反应前后溶液的体积变化)。
(3)电解氯化钠溶液可制备“84消毒液”(主要成分是次氯酸钠)，通电时氯气被溶液完全吸收。假设所得的消毒液仅含一种溶质，请写出相应的总化学方程式________________________________________________________________________。
(4)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为：_______________________________________________；
通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”或“D”)________导出。
③请简述通电开始后，阴极附近溶液pH变化的原因：____________________。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃烧电池，则电池正极的电极反应式为_______________________________________________________。
(1)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑'(2)13
(3)NaCl＋H2ONaClO＋H2↑
(4)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑'小于'②D
③H＋放电，促进水的电离，OH－浓度增大
④O2＋2H2O＋4e－===4OH－
解析:(1)工业上通过电解熔融氯化钠来制备钠。(2)电解氯化钠溶液的化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，当阴阳两极均得到112 mL标准状况下的气体时，生成NaOH的物质的量为0.01mol，此时溶液中c(OH－)＝＝0.1 mol/L，则pH＝13。 (3)电解氯化钠溶液制备次氯酸钠可以分为两步，第一步：2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；第二步：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。将两步合并即得：NaCl＋H2ONaClO＋H2↑。(4)电解K2SO4溶液时，阳极附近OH－放电生成氧气，阴极附近是H＋放电生成氢气，由于装置中放置了离子交换膜在两极分别生成KOH和H2SO4，需在阳极室一侧放置阴离子交换膜，允许通过的是阴离子，即SO42－和OH－，阴极室一侧放置阳离子交换膜，允许通过的是阳离子，即K＋，H＋，由于SO42－与K＋的个数比为1 ∶2，故通过阴离子交换膜的离子比通过阳离子交换膜的少。
(8分)(2011·泰州模拟)某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
| 实验 序号 | 时间 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 1 | 800 | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 2 | 800 | c2 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 3 | 800 | c3 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 820 | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述数据，完成下列填空：
(1)在实验1中，反应在10 min～20 min时间内平均速率为________mol·L－1·min－1。
(2)在实验2中，A的初始浓度c2＝________mol·L－1，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是________。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3________v1，且c3________1.0mol/L(填“＝”、“>”或“<”)
(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，理由是________________________________________________________________________。
(8分)(2011·苏北四市调研)煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气，反应为：
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，
ΔS＝＋133.7 J·(K·mol)－1
①该反应能否自发进行与________有关；
②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母，下同)。
a．容器中的压强不变
b．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
c．v正(CO)＝v逆(H2O)
d．c(CO)＝c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
| 实验 组 | 温度/ ℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所 需时间/min | ||
| H2O | CO | H2 | CO2 | |||
| 1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
| 2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
| 3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验1中以v(H2)表示的反应速率为_________________________________________。
②若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等)，且t<3min，则a、b应满足的关系是________(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，下列措施中能使c(CH3OH)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)从体系中分离出来
d．再充入1 mol CO2和3 mol H2
B＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：