题目内容
【题目】CO2和甲烷催化合成CO和H2是CO2资源化利用的有效途径。主要反应为
Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）
2CO（g）+2H2（g） △H=+247kJ/mol
（1）已知CH4（g）+H2O（g）CO（g）+H2（g） △H=+206kJ/mol
写出CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式_______________________________。
（2）在恒温、恒容的密闭容器中发生反应I，下列选项能够说明反应I达到平衡状态的是______。
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的总压强不变
C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2
D.3v正（H2）=v逆（CH4）
E.混合气体的平均相对分子质量不变
（3）将CH4与CO2各1mol充入某密闭容器中，发生反应I。100kPa时，反应I到达平衡时CO2的体积分数与温度的关系曲线如图所示。
①图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时CO2的体积分数，则______点对应的平衡常数最小，判断依据是______________________________；________点对应的压强最大。
②300℃，100kPa下，该容器中反应I经过40min达到平衡，计算反应在0-40min内的平均反应速率为v（CO2）=_________mol/min（结果保留两位有效数字）
【答案】CH4（g）+2H2O（g）
CO2（g）+4H2（g） ΔH=+165kJ/mol BE A 反应I吸热反应，温度降低，平衡常数减小 C 2.8×10-3
【解析】
（1）已知：①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g） △H=+206kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
根据盖斯定律可知①×2－②即得到CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165kJ/mol，故答案为：CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g） ΔH=+165kJ/mol；
（2）A.密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此混合气体的密度不变不能说明，A错误；
B.正反应体积增大，则混合气体的总压强不变说明反应达到平衡状态，B正确；
C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，C错误；
D.3v正(H2)=v逆(CH4)不能满足反应速率之比是化学计量数之比，没有达到平衡状态，D错误；
E.混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态，E正确；故答案选：BE；
（3）①由于反应为吸热反应，温度降低，平衡常数减小，所以A点对应的平衡常数最小；C点温度最高，反应物转化率最大，由于正反应体积增大，则C点对应的压强最大。
②根据方程式可知：
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
起始量（mol）1 1 0 0
转化量（mol）x x 2x 2x
平衡量（mol）1－x 1－x 2x 2x
300℃，100kPa下平衡时CO2体积分数是0.4，则
，解得x＝
，则在0-40min内的平均反应速率为v(CO2)=
÷40＝2.8×10-3mol/min，故答案为：A；反应为吸热反应，温度降低，平衡常数减小；C；2.8×10-3。
【题目】(1)在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是________________。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是___________________________。
(2)已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1①
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+0.5O2(g) ΔH=-226kJ·mol-1②
则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为________________。
(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1，蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ，其他相关数据如下表：
物质 | H2(g) | Br2(g) | HBr(g) |
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ) | 436 | 200 | a |
则表中a=______________。
【题目】扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸，实验室用如下原理制备：
合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图及相关数据如下：
物质 | 状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
扁桃酸 | 无色透明晶体 | 119 | 300 | 易溶于热水、乙醚和异丙醇 |
乙醚 | 无色透明液体 | -116.3 | 34.6 | 溶于低碳醇、苯、氯仿，微溶于水 |
苯甲醛 | 无色液体 | -26 | 179 | 微溶于水，能与乙醇、乙醚、苯、 氯仿等混溶 |
氯仿 | 无色液体 | -63.5 | 61.3 | 易溶于醇、醚、苯、不溶于水 |
实验步骤：
步骤一：向如图所示的实验装置中加入0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛、0.2mol（约16mL）氯仿，慢慢滴入含19g氢氧化钠的溶液，维持温度在55～60℃，搅拌并继续反应1h，当反应液的pH接近中性时可停止反应。
步骤二：将反应液用200mL水稀释，每次用20mL。乙醚萃取两次，合并醚层，待回收。
步骤三：水相用50%的硫酸酸化至pH为2～3后，再每次用40mL乙醚分两次萃取，合并萃取液并加入适量无水硫酸钠，蒸出乙醚，得粗产品约11.5g。
请回答下列问题：
(1)图中仪器C的名称是___。
(2)装置B的作用是___。
(3)步骤一中合适的加热方式是___。
(4)步骤二中用乙醚的目的是___。
(5)步骤三中用乙醚的目的是___；加入适量无水硫酸钠的目的是___。
(6)该实验的产率为___（保留三位有效数字）。
【题目】下列与实验现象对应的结论正确的是（ ）
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向浓度为0.1mol/LNaCl、KI混合液中逐滴加入AgNO3溶液 | 出现黄色沉淀 | 溶解性：AgCl>AgI |
B | 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热，将溢出气体通入酸性高锰酸钾溶液中 | 溶液紫色褪去 | 证明有乙烯生成 |
C | 向X的溶液中滴入浓NaOH溶液，将干燥红色石蕊试纸置于管口 | 无明显现象 | X溶液中有NH4+ |
D | 将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液 | 产生白色沉淀 | 沉淀为BaSO3 |
A.AB.BC.CD.D
