Question

Ⅰ．甲醇是一种新型的能源。

（1）合成气（组成为H₂和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式            。

（2）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为       ；

（3）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇。在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；

下列说法正确的是        （填序号）

A．温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH₃OH)=(mol·L^-1·min^-1)

B．该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的大

C．该反应为吸热反应

D．处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时减小

（4）在T₁温度时，将1 mol CO和2mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为           ；

（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为         ；假设原电解质为NaOH，且电池工作一段时间后溶质只有Na₂CO₃，此时溶液中各离子浓度大小关系为          

Ⅱ．已知K_sp(AgCl)=1.56×10^-10 ，K_sp(AgBr)=7.7×10^-13 ，K_sp(Ag₂CrO₄)=9×10^-11。某溶液中含有C1^-， Br^-和CrO₄^2-，浓度均为0.010mo1·L^-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L^-1的AgNO₃溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为         。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ．（1）C+H₂OCO+H₂

（2）CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(l)H=-443.5kJ·mol^-1

（3）AB

（4）1-

（5）CH₃OH-6e^-+8OH^-=== CO₃^2-+6H₂O     

c(Na⁺)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-)＞c(HCO₃^-)＞ c(H⁺)

Ⅱ． Br^-、C1^-、CrO₄^2-

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）合成气是在高温下由水蒸气和碳生成：C+H₂OCO+H₂

（2）H₂（g）＋O₂(g)= 2H₂O(l) △H＝-285.8kJ·mol^-1；………………………………①

CO（g）＋O₂(g)= CO₂(g) △H＝-283.0kJ·mol^-1；………………………………②

CH₃OH（l）＋O₂(g)= CO₂(g) ＋2H₂O(l) △H＝-726.5kJ·mol^-1；………………③

由盖斯定律可知：③－②

CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(l)H=-443.5kJ·mol^-1

（3）反应速率为单位时间内浓度的改变量A正确；从图中可以看出，T1时甲醇的含量高，因此B正确；根椐“先拐先平，数值大”可知T2＞T1，可以看出温度高时，反而逆向移动，因此正向是放热反应，C错误；从T1到T2是温度升高的一个过程，平衡逆向移动，比值增大，D错误。

（4）       CO   ＋   2H₂   ＝   CH₃OH

起始物质的量： 1mol       2mol

变化： a mol      2 a mol      a mol

平衡时物质的量：(1－a) mol  (2－2a) mol   a mol

在温度一定，体积一定的条件下，压强比等于物质的量之比：

（5）燃料电池中作负极的一定是失去电子的物质：CH₃OH-6e^-+8OH^-=== CO₃^2-+6H₂O     

c(Na⁺)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-)＞c(HCO₃^-)＞ c(H⁺)

Ⅱ．K_sp(AgCl)=c(Ag^＋)·c(Cl^－) =1.56×10^-10，

K_sp(AgBr)= c(Ag^＋) ·c(Br^－) =7.7×10^-13，

K_sp(Ag₂CrO₄)= c(Ag^＋)²·c(CrO₄^2－) = 9×10^-11；

从以上计算可以看出，沉淀银离子的顺序为：Br^-、C1^-、CrO₄^2-

考点：电解质的有关知识。