题目内容
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=____________________。
（14分毎空2分）
Ⅰ、（1） C（S）+H2O(g)
H2(g) + CO(g) （可不标状态，不写可逆号0分）
（2） ①＜ ；②＜
（3）①c(K+)＞c(HCO3-)＞cCO32-)＞c(OH-)＞c(H+)；②C6H12O6－24e-+6H2O＝6CO2＋24H+
Ⅱ、（1）10︰1 （2）2×10-9/（c－0.02）
【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＋H2O
CO＋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VaL×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）。
考点：考查平衡常数、外界条件对平衡状态的影响；原电池原理的音乐；溶液中离子浓度大小比较；以及溶液pH和电离常数的有关计算等
按要求完成下列各小题：
键的具体类型（即参与成键的原子轨道） (13分)按要求完成下列各小题。
(1)用CO2来生产燃料甲醇的反应原理：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，某些化学键的键能数据如下表：
|
化学键 |
C－C |
C－H |
H－H |
C－O |
C=O |
H－O |
|
键能/kJ·mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
750 |
463 |
计算反应上述反应的焓变△H=_______________________
写出上述反应的平衡常数表达式K=__________________，若升高温度，则平衡常数K________(填“增大”或“减小”或“不变”)。该反应的△S______0(填“>”或“<”或“=”)，在 _________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)在25℃下，向浓度均为0．01 mol・L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为________________。
（已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11，Ksp[Al(OH)3]=3×10-34。）
(3)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＝ 。
(4)在25℃时，将cmol·L-1的醋酸溶液与0.02mol·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=____________________。
