题目内容
【题目】常温下，将pH＝1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的NaOH溶液，两者pH都升高了1。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为( )
A. 11∶1 B. 10∶1 C. 6∶1 D. 5∶1
【答案】C
【解析】设每份硫酸的体积为1L，pH=1的硫酸溶液中c（H＋）=0.1mol·L－1，c（H2SO4）=c（H＋）/2=0.05mol·L－1，pH升高了1，则溶液中c（H＋）=0.01mol·L－1，①当是加水稀释时，设加入水的体积为xL，根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则:1L×0.1mol·L－1=（1+x）L×0.01mol·L－1，x=9，②加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液时，设加入氢氧化钠的体积为yL，则有：（1L×0.1mol·L－1-yL×0.05mol·L－1）=0.01mol·L－1×（1+y）L，y=9/6，则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为
=6：1，故选C。
【题目】页岩气是从页岩层中开采的一种非常重要的天然气资源,页岩气的主要成分是甲烷,是公认的洁净能源。
（1）页岩气不仅能用作燃料,还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g) = CO(g)+3H2(g) ΔH1。已知:CH4、H2、CO的燃烧热(ΔH)分别为-a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、-c kJ·mol-1;H2O(l)=H2O(g) ΔH=+d kJ·mol-1。
则ΔH1=______________(用含字母a、b、c、d的代数式表示)kJ·mol-1。
（2）用合成气生成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2,在10 L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示:
200 ℃时n(H2)随时间的变化如下表所示:
t/min | 0 | 1 | 3 | 5 |
n(H2)/mol | 8.0 | 5.4 | 4.0 | 4.0 |
①ΔH2____(填“>”“<”或“=”)0。
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:_____。
③下列说法正确的是____(填字母)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强:p1<p2
④0~3 min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)=____mol·L-1·min-1。
⑤200 ℃时,该反应的平衡常数K=____。向上述200 ℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2 mol CO、4 mol H2、2 mol CH3OH,保持温度不变,则化学平衡____(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
（3）甲烷、氧气和KOH溶液可组成燃料电池。标准状况下充入5.6 L甲烷,测得电路中转移1.2 mol电子,则甲烷的利用率为____。
