题目内容
Ⅰ已知在常温常压下：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ?mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44．0kJ?mol-1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式： 。
Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH(g) + H2O(g) 
CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0
（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则用甲醇表示该反应的速率为 。
（2）判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号） 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 ⑤CO2和H2的浓度之比为1:3
（3）图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1．2molCH3OH(g) 和2．4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。 已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，容器B中CH3OH转化率为 ；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
Ⅲ．如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：
（1）若两池中均盛放CuSO4溶液
①甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________．
②如果起始时乙池盛有200mL CuSO4溶液，电解一段时间后溶液蓝色变浅，若要使溶液恢复到电解前的状态，需要向溶液中加入0．8g CuO，则其电解后的pH为 （忽略溶液体积的变化）。
（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________．
ⅠCH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ?mol-1
Ⅱ．（1）0．01mol/(L·s) （2） ③④ （3）75% 1．75a
Ⅲ．（1）①Cu2＋＋2e- = Cu（1分） ② 1
（2）O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-（2分）
解析试题分析：Ⅰ．根据燃烧热的概念结合题给反应：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ?mol-1②H2O(l)═H2O(g) △H=+44．0kJ?mol-1利用盖斯定律：①×1/2—②×2得表示甲醇燃烧热的热化学方程式：CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ?mol-1；Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0（1）根据阿伏加德罗定律：等温等容条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，分析题意知，反应前气体的总物质的量为4mol，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则混合气体的物质的量为4.8mol，增加0.8mol，结合反应方程式CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) 利用差量法计算，参加反应甲醇的物质的量为0.4mol，根据v=△n/V△t计算，用甲醇表示该反应的速率为0．01mol/(L·s)；（2）①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)，不符合v正 = v逆，错误；②根据密度的定义式判断，混合气体的密度不随反应的进行而变化，为恒量，不能作为平衡标志，错误；③根据摩尔质量的定义判断，混合气体的平均相对分子质量随反应的进行不断变化，当其不变时已达平衡，正确；④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，正确；⑤平衡时CO2和H2的浓度之比不一定为1:3，错误，选③④ ；（3）根据题给装置图判断，B容器维持温度和压强不变，根据阿伏加德罗定律：等温等压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比， 已知起始时容器B的体积为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，反应前容器B中气体的总物质的量为3.6mol，则平衡后混合气体的物质的量为5.4mol，气体物质的量增加1.8mol，结合题给方程式利用差量法计算参加反应CH3OH的物质的量为0.9mol，转化率为75%；维持其他条件不变，若打开K一段时间后，相当于2．2molCH3OH(g) 和4．4molH2O(g)反应在等温等压条件下进行，重新达到平衡，根据等效平衡知识判断，气体的总体积为2．75aL，则容器B的体积为1．75aL；Ⅲ．（1）①甲池为原电池，石墨棒作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e- = Cu；②如果起始时乙池盛有200mL CuSO4溶液，电解一段时间后溶液蓝色变浅，若要使溶液恢复到电解前的状态，需要向溶液中加入0．8g CuO，则电解生成0.01mol铜和0.005mol氧气，根据电极反应式
2H2O - 4e-=O2↑ + 4H+判断，生成的氢离子物质的量为0.02mol,物质的量浓度为0.1mol/L，则其电解后的pH为1；（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池为钢铁的吸氧腐蚀，石墨棒上的电极反应式为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。
考点：考查热化学方程式的书写、盖斯定律及燃烧热的概念，化学平衡计算及差量法、等效平衡，原电池原理及电解原理的应用。
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点睛新教材全能解读系列答案纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：
| 方法Ⅰ | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
| 方法Ⅱ | 电解法，反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。 |
| 方法Ⅲ | 用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2 |
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成 而使Cu2O产率降低。
（2）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s) △H = -akJ·mol-1
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g) △H = -bkJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s) △H = -ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H = kJ·mol-1。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为 。
（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
△H >0水蒸气的浓度（mol/L）随时间t(min)变化如下表所示。
| 序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
下列叙述正确的是 （填字母代号）。
A．实验的温度:T2<T1
B．实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
，则该有机物核磁共振氢谱有 个峰。
2SO3(g) 
CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：
①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，
②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，
③C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量________(填“＞”“＜”或“＝”)890.3 kJ。
(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4＋CO2=2CO＋2H2，1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，则：
①下图能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图所示，则CH4的转化率为________。
(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出，C(s)＋2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH＝________。
(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是________(填字母)。
| A．寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量 |
| B．寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2 |
| C．寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2) |
| D．将固态碳合成为C60，以C60作为燃料 |
CH3OH(g) ΔH
CH3OH(g) △H 1=－90.7 kJ·mol-1