题目内容
【题目】Ⅰ.利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH（g）+H2O(g) △H1；②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2 ③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3；
化学键 | H-H | C-O | C | H-O | C-H |
E/（kJ·mol-1） | 436 | 343 | 1076 | 465 | X |
回答下列问题：
（1）已知△H2=-99 kJ·mol-1，则根据上表相关的化学键键能（“C
O”表示CO的化学键）计算X=_______ kJ·mol-1。
（2）反应①、②、③对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为___________。
（3）根据化学反应原理，分析增大压强对反应③的影响为_______________。（提示：从对反应速率、平衡状态、转化率角度回答）
Ⅱ.清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减小污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H=-99kJmol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：
①Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是_________；
②反应Ⅰ在6min时到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）=_________；
③反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=_________；
④比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1_____T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是_________。
【答案】413 K1=K2·K3（或者K3=K1/K2） 增大压强，反应速率加快，平衡不移动，反应物的转化率不变 Ⅱ中使用催化剂 0.125 mol/（L·min） 12 ＞ 反应为放热反应，降低温度，反应速率减慢，平衡向正反应方向移动
【解析】
（1）反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据表中数据和反应的化学方程式CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)可知反应热△H2=1076 kJ·mol-1+ 2×436kJ·mol-1-3x-343 kJ·mol-1-465 kJ·mol-1=-99 kJ·mol-1，解得x=413；
（2）K1=
，K2=
，K3=
，K1===K2·K3；
（3）③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)正向反应气体体积不变，故增大压强，反应速率加快，平衡不移动，反应物的转化率不变；
（4）①Ⅱ和Ⅰ相比反应速率加快，不影响平衡移动，正反应为气体物质的量减小的反应，应是使用催化剂，故答案为：Ⅱ中使用催化剂；
②恒温恒容下，压强之比等于气体物质的量之比，故平衡时混合气体总物质的量为(2+4)mol×
=3mol，则：
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 物质的量减小△n=2
起始量(mol) 2 4 0
变化量(mol) 1.5 3 1.5 6－3=3
平衡量(mol) 0.5 1 1.5
则v(CH3OH)= 
=0.125mol/(L.min)；
③Ⅱ、Ⅰ温度相同，平衡常数相同，平衡常数K(Ⅱ)=K= = 
=12；
④反应Ⅲ达平衡时所用的时间比反应Ⅰ达平衡时所用的时间长，化学反应速率慢，且Ⅲ平衡时压强比I小，与I相比平衡正向移动，正反应为气体体积减小放热反应，应降低温度，故温度T1温度更高。
名校课堂系列答案
【题目】已知肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢常用作火箭燃料,火箭部分构件采用钛合金材料。请回答下列问题:
（1）N2H4、H2O2的组成元素中第一电离能最大的是______。
（2）钛元素基态原子的核外电子排布式为_____________________。
（3）1 mol N2H4分子中所含极性键的数目为___________。
（4）H2O2受热易分解为H2O,H2O的空间构型为_______,其中心原子的杂化轨道类型为_________。
（5）H2S和H2O2的主要物理性质如下表所示:
物质 | 熔点/K | 沸点/K | 水中溶解度(标准状况) |
H2S | 187 | 202 | 每升水中溶解2.6 L |
H2O2 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
造成上述熔沸点和溶解度差异的主要原因分别是_______________和________________。
（6）氧化镁和氮化硼均可用作返回舱的热屏蔽材料,晶格能:氧化镁_______(填“大于”或“小于”)氧化钙。
（7）立方氮化硼的晶胞如图所示。处于晶胞顶点的原子的配位数为______。若晶胞边长为a cm,则立方氮化硼的密度是________________g·cm-3。(只要求列出算式,设阿伏加德罗常数的值为NA)
【题目】辉铜矿主要成分为Cu2S，软锰矿主要成分为MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：
已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL-1计算)：
开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | |
Fe 3+ | 1.1 | 3.2 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有____________________(任写一点)；
（2）调节浸出液pH的范围为____________，其目的是_______________________；
（3）本工艺中可循环使用的物质是____________________(写化学式)．
（4）在该工艺的“加热驱氨”环节，若加热的温度较低或过高，都将造成_________________的结果；
（5）碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液，试根据如下曲线图示，现由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O的实验方案为____________________。
（6）用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有_________________(任写一种)。
