题目内容
【题目】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
（1）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用
标注。
该历程中决速步骤的化学方程式为__（方程式两边若有相同物料不用约简）。水煤气变换反应的热化学方程式为__。
（2）t1℃时，密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，发生水煤气变换反应，容器中各物质浓度(单位：mol·L-1)变化如下表所示：
时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
①一定处于平衡状态的时间段为__。
②5～6min时间段内，平衡移动方向为__(填“向左移动”或“向右移动”)，根据表中数据判断，平衡移动的原因是__(填字母编号)。
a.增加了H2O(g)的量 b.增加氢气浓度 c.使用催化剂 d.降低温度
③t2℃时(t2＞t1)，在相同条件下发生上述反应，达平衡时，CO浓度__c1(填“＞”“＜”或“=”)。
（3）已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图所示：
①该反应是__(填“吸热”或“放热”)反应。
②若T1时水煤气变换反应的平衡常数等于0.5，则T1时FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g)的平衡常数为__。
（4）水煤气可做燃料电池的燃料。一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。电极A上H2参与的电极反应为__。假设催化炉产生的CO与H2物质的量之比为1︰2。电极A处产生的CO2有部分参与循环利用，其利用率为__。
【答案】COOH
+H+H2O=COOH+2H+OH CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) 
H=-0.72NAeV/mol 3min～4min 向右移动 a ＞ 吸热 1 H2+CO32--2e-=H2O+CO2 75%
【解析】
(1)起始状态反应物的相对能量为0，最终状态生成物的相对能量为-0.72eV，反应物的能量高于生成物的能量，水煤气变换反应为放热反应，即ΔH小于0。该历程中两次能垒分别为1.59eV-(-0.32eV)=1.91eV，1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV，最大能垒(活化能)E正=2.02eV。该步骤的反应物的相对能量为-0.16eV的物质：COOH+H+H2O，生成物为相对能量为1.41eV的物质：COOH+2H+OH，由此可得该步骤的化学方程式：COOH+H+H2O=COOH+2H+OH，水气变换反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-0.72NAeV/mol。
(2)①从表格中数据分析，第3～4min时，体系中各物质的浓度不再变化，说明已经达到平衡状态；
②5min～6min时间段内，H2O的浓度增大，CO浓度减小，说明是增加了H2O的量，平衡正移，故答案为：向右移动；a；
③该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO转化率减小，则CO浓度＞c1,故答案为：＞；
(3)①升高温度化学平衡常数增大，说明Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)为吸热反应，故答案为：吸热；
②T1时反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常数K=2，即c(CO)/c(CO2)=2，若T1时水煤气变换反应的平衡常数等于0.5，即K=
＝0.5，所以平衡时
＝1，所以T1时FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g)的平衡常数K=＝1；
(4)A为负极，负极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水，则电极A上前去参与的反应为：H2+CO32--2e-=H2O+CO2；假设催化炉产生的CO与H2物质的量分别为1mol、2mol，电极A处转移电子为6mol，产生的CO2为4mol，在阴极发生的电极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-，当转移6mol电子时，参与循环反应的CO2为3mol，参与循环的利用率=
=75
。
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【题目】某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示。已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH；②有关有机物物的沸点如下表：
试剂 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸点（℃） | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
A中放醋酸，B中将过量的乙醇与少量浓硫酸混合，D中放有饱和碳酸钠溶液，经分液漏斗边滴加醋酸、边加热。
请回答：
（1）反应混合物的配制：圆底烧烧瓶中先加入___，再逐滴加入___，边加边振荡，___后，再加入醋酸。
（2）反应中加入的乙醇是过量的，其目的是___；浓硫酸的作用：①___；②___。
（3）该反应中，若用CH3CH218OH与乙酸发生反应，则反应的化学方程式为___。
（4）加热除了加快反应速率外还有一个重要的目的：___。
（5）在装置中，球形干燥管主要起到两个作用：一是起冷凝作用，二是：___。
（6）试管中盛放的是饱和碳酸钠溶液，它的作用是___(选填编号)。
A.中和乙酸和乙醇 B.吸收乙酸并溶解乙醇
C.降低乙酸乙酯的溶解度，有利于析出 D.加速乙酸乙酯的生成，提高其产率
（7）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出___；再加入___(此空从下列选项中选择)，目的是___，然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得到较纯净的乙酸乙酯。
A.碱石灰 B.无水硫酸钠 C.生石灰
【题目】在给定条件下，下列离子组的离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是
选项 | 条件 | 离子组 | 离子共存判断及的离子方程式 |
A |
| Fe2+、NO3-、Al3+、Cl- | 不能大量共存， 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO+2H2O |
B | 由水电离出c(H+) =1×10-13mol·L-1 | K+、NH4+、Cl-、AlO2- | 能大量共存 |
C | 含有大量Al3+的溶液 | Na+、NH4+、SO42-、Cl- | 能大量共存 |
D | 通入少量SO2气体 | K+、Na+、ClO-、SO42- | 不能大量共存， 2ClO-+SO2+H2O＝2HClO+SO32- |
A. A B. B C. C D. D
