题目内容
【题目】CH4和H2O在一定条件下, 可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2)，这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气，其能量变化如图:
（1）甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为_______；该反应只有在_____（填“高温”、“低温”或“常温”）才自发进行。
（2）下列有关甲烷水然气重整法制合成气的说法正确的是_____（填字母）。
A.相同条件下，该反应的逆反应更易发生
B.恒温恒容时充入一定量CO2，可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例
C.若反应的高效催化剂为A，则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂
D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar，平衡一定不移动
E.有副反应：H2O+CO
CO2+H2
（3）在恒容密闭容器中充入2mol的CH4和H2O(g)混合气体，且CH4和H2O(g)的物质的量之比为x，相同温度下测得H2平衡产率与x的关系如图所示。请问a、b两点比较（填“>”、“<”、“=”）；CH4的转化率a点____b点，a点CH4的浓度_____b点H2O(g)的浓度，氢气的产率a点_____b点。
（4）当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时，温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图，则压强由大到小的排序是_____；当T<450℃和T≥1000℃时，压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是_____________________。
（5）在下图左室充入1molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1)，恒温条件下反应建立平衡，测得CH4的转化率为50%，则其平衡常数为_________ 。
【答案】 CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)ΔH=+206.1 kJ/mol 高温 ABCE > = = p3>p2>p1 当T<450℃时，几乎不反应，所以压强的改变对φ(CO) 几乎无影响；当T≥1000℃时，φ(CO)已经很大，甲烷的转化率已经达到了90%以上，所以压强的改变对φ(CO)影响很小。 0.75
【解析】（1）本题考查热化学反应方程式的书写，以及反应反应方向的进行，根据能量变化图，热反应方程式为CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) △H=(240.1－34.0)kJ·mol－1=＋206.1kJ·mol－1；根据△G=△H－T△S，此反应是吸热反应，即△H<0，此反应是熵增，即△S>0，因此能自发进行，△G<0，即在高温下；（2）本题考查影响化学反应速率的因素，A、根据图像，逆反应的活化能小，因此逆反应更易发生，故A正确；B、反应体系中存在CO＋H2O 
CO2＋H2反应，恒温恒容时充入一定量的CO2，可促进产物中H2反应，提高CH4的平衡转化率，并适当减少H2的物质的量，增加CO的物质的量，调节CO和H2的比例，故B正确；C、使用催化剂降低反应的活化能，某可逆反应的正反应使用催化剂一定也是逆反应的催化剂，故C正确；D、恒温恒容时充入非反应气体，组分的浓度不变，平衡不移动，如果是恒温恒压下，充入非反应气体，组分的浓度降低，平衡正向移动，故D错误；E、反应体系中存在CO＋H2O CO2＋H2反应，故E正确；（3）本题是影响化学平衡移动的因素以及化学平衡的计算，x越大，甲烷的量越多，因此甲烷的转化率降低，即a点甲烷的转化率大于b点甲烷转化率；当比值为9：11，设甲烷为9mol，H2O为11mol， CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)
起始：9 11 0 0
变化：x x x 3x
平衡：9－x 11－x x 3x 氢气的体积分数为3x/(20＋2x) 当比值为11：9，设甲烷为11mol，H2O为9mol，
CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)
起始：11 9 0 0
变化：y y y 3y
平衡：11－y 9－y y 3y 氢气的体积分数为3y/(20＋2y)，因为在a点和b点，氢气的体积分数相等，即推出x=y，a点甲烷的浓度等于b点水蒸气的浓度；两点的氢气产率相等；（4）考查影响化学平衡移动的因素，相同温度下增大压强，平衡向逆反应方向移动，CO的体积分数减小，则压强p3>p2>p1；当T<450℃时，几乎不反应，所以压强的改变对φ(CO) 几乎无影响；当T≥1000℃时，φ(CO)已经很大，甲烷的转化率已经达到了90%以上，所以压强的改变对φ(CO)影响很小；（5）考查化学平衡常数的计算CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)
起始：0.5 0.5 0 0
变化：0.25 0.25 0.25 0.75
平衡：0.25 0.25 0.25 0.75 等温等压下，体积之比等于物质的量之比，达到平衡后，容器的体积为1.5L，根据平衡常数的定义，K=c3(H2)×c(CO)/[C(CH4)×c(H2O)]，代入数值，解得K=0.75。
【题目】900℃时，向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯，发生反应：
经一段时间后达到平衡，反应过程中测定的部分数据如下表所示：
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(乙苯)/ mol | 0.40 | 0.30 | 0.24 | n2 | n3 |
n(苯乙烯)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.20 | 0.20 |
下列说法正确的是（ ）
A. 保持其他条件不变，向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂，则乙苯的转化率大于50.0%
B. 反应在前20分钟的平均速率为v(H2)＝0.008molmol/( L min)
C. 若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态
D. 相同温度下，起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2，达到平衡前v正＞v逆
【题目】用中和滴定法测定烧碱的纯度，若烧碱中不含有与酸反应的杂质，试根据实验回答：
（1）准确称取4.1g烧碱样品。
（2）将样品配成250mL待测液，需要的仪器除了小烧杯、玻璃棒、量筒还需要____________________。
（3）取10.00mL待测液，用___________________ 量取。
（4）用0.2010mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液，甲基橙做指示剂，滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶，两眼注视____________，至出现______________的现象时即到达滴定终点。
（5）根据下列数据，计算待测烧碱的纯度：__________________。（保留四位有效数字）
滴定次数 | 待测液体积 (mL) | 标准盐酸体积（mL） | |
滴定前读数（mL） | 滴定后读数（mL） | ||
第一次 | 10.00 | 0.50 | 20.40 |
第二次 | 10.00 | 0.10 | 22.10 |
第三次 | 10.00 | 4.00 | 24.10 |
（6）以下操作会造成测量结果偏高的是（_________）
①用蒸馏水冲洗锥形瓶；
②在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外；
③读数时，滴定前仰视，滴定后俯视；
④装标准液之前，没有用标准液润洗滴定管;
【题目】二氧化氯（ClO2）是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11℃，可用于处理含硫废水。某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。回答下列问题：
(l)ClO2的制备：（已知：SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2↑+2NaHSO4）
①装置A中反应的化学方程式为_______________。
②欲收集干燥的ClO2，选择上图中的装置，其连接顺序为 a→_________(按气流方向，用小写字母表示)
③装置D的作用是_________。
（2）ClO2与 Na2S 的反应
将上述收集到的ClO2用 N2稀释以增强其稳定性，并将适量的稀释后的ClO2通入上图所示装置中充分反应，得到无色澄清溶液。一段时间后，通过下列实验探究 I 中反应的产物。
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
取少量Ⅰ中溶液于试管甲中， 加入Ba(OH)2溶液，振荡 | ①_________ | 有硫酸根离子生成 |
另取少量Ⅰ中溶液于试管乙中， 滴加品红溶液和盐酸 | 品红溶液不翅色 | ② 无_____生成 |
若在试管甲中继续加Ba(OH)2溶液至 过量，静置，取上层清液于试管丙③______ | 有白色沉淀生成 | 有Cl-生成 |
④ClO2与Na2S反应的离子方程式为__________。用于处理含硫废水时，ClO2相对于Cl2的优点是____________(任写2条)。