题目内容
(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_______。
(13分)
(1)2NaCl + 2H2O 电解 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
(2)降温 (或加压)
(3)① HSO3- + Cl2 +H2O ="=" SO42- + 2Cl- + 3H+
② 铁与氯气反应生成的氯化铁,对氯与苯的反应有催化作用
③ Cl2 + 2e- + 2Ag+ ="=" 2AgCl
(4)① Cl2 + 2OH- ="=" Cl- + ClO- + H2O
② 分别测定通液氯样品前后a、c 的质量
解析试题分析:(1)电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气,化学方程式为2NaCl + 2H2O 电解 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
(2)将氯气液化,使Cl2(g) Cl2(l)平衡正向移动,可以加压;气体液化是放热过程,所以还可以降低温度;
(3)①NaHSO3溶液与氯气发生氧化还原反应生成硫酸钠和氯化氢,离子方程式为HSO3- + Cl2 +H2O ="=" SO42- + 2Cl- + 3H+;
②钢瓶中含有铁,与氯气反应生成氯化铁,对苯和氯气的反应起催化作用;
③Cl2在Pt电极放电生成氯离子,与银离子结合成氯化银沉淀,从而检测氯气,电极反应式为Cl2 + 2e- + 2Ag+ ="=" 2AgCl
(4)①c装置用于吸收氯气,测定氯气的质量,离子方程式为Cl2 + 2OH- ="=" Cl- + ClO- + H2O
②该装置是检测液氯的含水量,所以需要知道氯气和水的质量,a装置吸收水,c装置吸收氯气,因此需要分别测定通液氯样品前后a、c 的质量。
考点:考查电解饱和食盐水的化学方程式,平衡的移动,离子方程式的书写,装置作用的判断,电化学原理的应用

(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
[15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程 | 化学方程式 | 焓变△H (kJ/mol) | 活化能Ea (kJ/mol) |
甲烷氧化 | CH4(g)+2O2(g)![]() | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)![]() | -322.0 | 172.5 | |
蒸汽重整 | CH4(g)+H2O(g)![]() | 206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)![]() | 165.0 | 243.9 |
(1)反应CO(g)+H2O(g)

(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)

随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始即时)
的变化趋势示意图:

(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。
I.800℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温,发生反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),反应过???中测定的部分数据见下表:
反应时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 |
n(CO)/mol | 1.20 | 0.90 | | 0.80 |
n(H2O)/ mol | 0.60 | | 0.20 | |
②800℃时,化学平衡常数K的值为______________;
③保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率______(填“增大”或“减小”或“不变”)。
④在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1 mol发生该反应,当反应达到平衡后,维持温度与压强不变,t1时再通入各1 mol的CO和H2O的混合气体,请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。

II.实验室中利用复分解反应制取Mg(OH)2。实验数据和现象如下表所示(溶液体积均取用1mL):

①现象III是 ;
②如果向0.028 mol/L的MgCl2溶液中加入等体积的NaOH溶液,请计算NaOH溶液的浓度至少达到 mol/L时,溶液中开始出现白色沉淀(Ksp(Mg(OH)2)= 5.6×10-12)。
③MgCl2溶液和氨水混合后存在下列化学平衡:
Mg2+(aq) + 2NH3·H2O(aq)
