题目内容
（14分）工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号）__________
| A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 | B．混合气体的密度不变 |
| C．混合气体的相对平均分子质量不变 | D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①该反应化学平衡常数表达式K=
②由表中数据判断该反应的△H__________0（填“>”、“=”或“<”）；
③某温度下，将2molCO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得C(CO)=0.2mol·L-1，此时的温度为__________
（3）25℃101KPa下，1g液态甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
（4）据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，该电池工作时负极电极反应式为 。若反应时消耗16g甲醇所产生的电能电解足量的CuSO4溶液，则将产生标准状况下的O2________升
⑴C、 D；⑵①K=c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2) ； ②△H＜0；③250℃
⑶ CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－725.76 kJ / mol
⑷ 负极CH3OH -6e－+8OH－=CO32－+6H2O ； 产生标准状况下的O216.8升
解析试题分析：A. CH3OH是生成物，而CO是反应物，在任何时刻都存在生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，因此不能作为判断平衡的标志。错误。B. 由于反应是在体积固定的密闭容器中进行，反应前后遵循质量守恒定律，所以在无论反应是否达到平衡，混合气体的密度都不变。因此不能作为判断平衡的标志。错误。C. 由于该反应是个反应前后气体体积不等的可逆反应，若未达到平衡，气体的物质的量就要发生变化，则气体的密度也要发生变化，即混合气体的相对平均分子质量也要发生变化。因此混合气体的相对平均分子质量不变。可以作为判断反应达到平衡的标志。正确。D. 若反应达到平衡，反应混合物中CH3OH、CO、H2的任何一个组分的消耗浓度与产生浓度相等，即浓度都不再发生变化。因此可以作为判断反应达到平衡的标志。正确。⑵ ①化学平衡常数是可能反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数的乘积的比。所以
。②由表中数据可知：升高温度，化学平衡常数减小。说明升高温度，化学平衡逆向移动。根据平衡移动原理：升高温度化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应方向，所以该反应的正反应为放热反应，△H＜0。③CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在反应开始时c(CO)=1mol/L；c(H2)=3mol/L；c(CH3OH)=0mol/L；当反应达到平衡时，C(CO)=0.2mol/L,所以根据方程式中各种物质的关系可知c(H2)=1.4mol/L；c(CH3OH)= 0.8mol/L化学平衡常数
所以反应温度为250℃。（3）燃烧热是1mol的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。根据题目提供的数据可知：表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－725.76 kJ / mol；（4）在燃料电池中，通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极。由于电解质为碱性，所以在负极的电极反应式为CH3OH -6e－+8OH－=CO32－+6H2O。n(CH3OH)=16g÷32g/mol=0.5mol.所以n(e-)=0.5mol×6=3mol.根据电子守恒可得n(O2)=3mol÷4=0.75mol,V(O2)= 0.75mol×22.4L/mol=16.8L。
考点：考查化学平衡状态的判断、化学平衡常数的表达及计算、燃料电池的电极式、及相应的计算的知识。
碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属，活性炭可处理大气污染物NO。
一定条件下，在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质）反应生成气体A和B。当温度在T1℃时，测得各物质平衡时物质的量如下表：
| | 活性炭 (mol) | NO (mol) | A (mol) | B (mol) |
| 初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
| 平衡 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
（1）在T1℃时，达到平衡共耗时2分钟，则NO的平均反应速率为 mol／(L·min)；当活性炭消耗0.015mol时，反应的时间 （填“大于”、“小于”或“等于”）1分钟。
（2）在T1℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是 。
a．增大活性炭的量 b．增大压强 c．升高温度 d．移去部分B
（3）结合上表数据，该反应的平衡常数表达式为 。（生成物A、B用相应的化学式表示）若T1℃时的平衡常数为K1，T2℃时的平衡常数为K2，且K1>K2，能否判断该反应是吸热反应还是放热反应，说明理 。
H2(g)十I2 △H>0。若在一定条件下密闭容器中加入l mol HI(g)， n(H2)随时间(t)的变化如图所示：
CH3OH（g）+H2O（g）△H<0，若将6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示（实线）。
（15分）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
| 实验编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
| 1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
| 2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
| 3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。
（2）利用实验1中数据计算，若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：υ(KMnO4)＝ 。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
| 实验编号 | 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min | |||
| 0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/L 稀硫酸 | 0.05 mol/L KMnO4溶液 | |||
| 4 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | | t |
（4）工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4，则电解时，阳极发生的电极反应为 ；总方程式为 。
（1３分）
Cl2是一种重要的化工原料。
（1）电解饱和NaCl溶液获得Cl2的化学方程式是_______。
（2）为便于储存，要将氯气液化[ Cl2(g) 
Cl2(l) ]，应采取的措施是_______（写出一条即可）。
（3）液氯储存区贴有的说明卡如下（部分）：
| 危险性 |  |
| 储运要求 | 远离金属粉末、氨、烃类、醇更物质；设置氯气检测仪 |
| 泄漏处理 | NaOH、NaHSO3溶液吸收 |
| 包装 | 钢瓶 |
② 若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是 。
③ 氯气含量检测仪工作原理示意图如下：
Cl2在Pt电极放电的电极反应式是_______。
（4）质量标准要求液氯含水量（以1 g氯气含水的质量计）＜0. 4 mg，含水量超标会严重腐蚀钢瓶。液氯含水量的测定装置如下图所示：
（已知：P2O5 + 3H2O = 2H3PO4；Cl2与P2O5不反应。）
① 用离子方程式说明c装置的作用_______。
② 检测液氯的含水量，根据上图，需要测定的数据是_______。
SO2(g)＋Cl2(g) △H＝＋97.3 kJ·mol－1。某温度时向体积为1 L的恒容密闭容器中充入0. 20mol SO2Cl2，达到平衡时，容器中含0.18mol SO2，则此过程反应吸收的热量为_____ kJ，该温度时反应的平衡常数为_____。将上述所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中，最终生成沉淀的质量为_______。
CH3OH（g）＋H2O（g）
=-49．0kJ·mol
，曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为
，曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为
，则