题目内容
甲醇是一种优质的液体燃料，目前工业上CO和CO2均可用于合成甲醇．
（1）一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H1；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2；2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3；则CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的△H= ．
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n（CH3OH）-反应时间t的变化曲线如图甲．该反应的△H 0（填＞、＜或=）．
（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有 ．（填字母）
A．缩小容器体积 B．降低温度
C．升高温度 D．使用合适的催化剂
E．甲醇从混合体系中分离出来
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2，T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50%，计算该温度下的平衡常数（写出计算过程，计算结果保留小数点后两位数字）．
（5）工业上把水煤气中的混合气体处理后，获得较纯的H2用于Ⅰ合成氨：N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验，N2浓度随时间变化如图乙．实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其它条件相同，请在答题卷对应的地方画出实验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图．
（6）已知25℃KSP[Mg（OH）2]=1.8×10-11；KSP[Fe（OH）3]=2.6×10-39．在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1 MgCl2和FeCl3混合液中逐滴加入氨水，先生成沉淀（填化学式），生成沉淀的离子方程式为 ．
（1）一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H1；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2；2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3；则CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的△H=
（2）在容积为2L的密闭容器中进行反应：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），其他条件不变，在300℃和500℃时，物质的量n（CH3OH）-反应时间t的变化曲线如图甲．该反应的△H
（3）若要提高甲醇的产率，可采取的措施有
A．缩小容器体积 B．降低温度
C．升高温度 D．使用合适的催化剂
E．甲醇从混合体系中分离出来
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2，T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50%，计算该温度下的平衡常数（写出计算过程，计算结果保留小数点后两位数字）．
（5）工业上把水煤气中的混合气体处理后，获得较纯的H2用于Ⅰ合成氨：N2（g）+3H2（g）
| 一定条件 |
（6）已知25℃KSP[Mg（OH）2]=1.8×10-11；KSP[Fe（OH）3]=2.6×10-39．在25℃下，向浓度均为0.1mol?L-1 MgCl2和FeCl3混合液中逐滴加入氨水，先生成沉淀（填化学式），生成沉淀的离子方程式为
考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,物质的量或浓度随时间的变化曲线,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）依据热化学方程式结合盖斯定律，计算所需热化学方程式，计量数改变，焓变改变，热化学方程式方向改变，焓变符号改变；
（2）图象分析，先拐先平，温度高，纵轴甲醇物质的量随温度升高减小，说明平衡逆向进行；
（3）若要提高甲醇的产率，平衡正向进行，结合平衡移动原理和反应特征分析，反应是气体体积减小的放热反应；
（4）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
（5）实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，达到平衡所需要时间短，反应是放热反应，升温平衡状态氨气的浓度减小；
（6）根据溶度积常数确定先沉淀的物质，溶度积常数越小的物质越先沉淀，铁离子和氨水反应生成氢氧化铁和铵根离子．
（2）图象分析，先拐先平，温度高，纵轴甲醇物质的量随温度升高减小，说明平衡逆向进行；
（3）若要提高甲醇的产率，平衡正向进行，结合平衡移动原理和反应特征分析，反应是气体体积减小的放热反应；
（4）依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算得到；
（5）实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，达到平衡所需要时间短，反应是放热反应，升温平衡状态氨气的浓度减小；
（6）根据溶度积常数确定先沉淀的物质，溶度积常数越小的物质越先沉淀，铁离子和氨水反应生成氢氧化铁和铵根离子．
解答：
解：（1）①CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H1；
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2；
③2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3；
依据盖斯定律①+
②-
③得到CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的△H=△H1+
△H2-
△H3；
故答案为：△H1+
△H2-
△H3；
（2）图象分析，先拐先平，温度高，纵轴甲醇物质的量随温度升高减小，说明平衡逆向进行反应是放热反应，△H＜0；
故答案为：＜；
（3）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），若要提高甲醇的产率，平衡正向进行，结合平衡移动原理和反应特征分析，反应是气体体积减小的放热反应；
A．缩小容器体积，压强增大，平衡正向进行，甲醇的产率增大，故A符合；
B．反应是放热反应，降低温度，平衡正向进行，甲醇的产率增大，故B符合；
C．反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，甲醇产率减小，故C不符合；
D．使用合适的催化剂，只能改变化学反应速率不改变化学平衡状态，甲醇的产率不变，故D不符合；
E．甲醇从混合体系中分离出，减少生成物浓度，平衡正向进行，甲醇的产率增大，故E符合；
故答案为：ABE；
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2，T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50%，依据平衡三段式列式；
CH4 +H2O?CO+3H2
起始物质的量浓度（mol?L-1） 1.0 1.0 0 0
转化物质的量浓度（mol?L-1） 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡物质的量浓度（mol?L-1 0.5 0.5 0.5 1.5
K=
=
=6.75mol2/L2；
答：该温度下的平衡常数6.75mol2/L2；
（5）实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，Ⅲ比Ⅰ快，达到平衡所需要时间短，反应是放热反应，升温平衡状态氨气的浓度减小，据此画出图象为：
答：验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图为；
（6）溶度积常数越小的物质越先沉淀，氢氧化铁的溶度积小于氢氧化镁的溶度积，所以氢氧化铁先沉淀，铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，离子方程式为Fe3++3NH3?H2O?Fe（OH）3↓+3NH4+；
故答案为：Fe（OH）3，Fe3++3NH3?H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+；
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2；
③2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H3；
依据盖斯定律①+
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：△H1+
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
（2）图象分析，先拐先平，温度高，纵轴甲醇物质的量随温度升高减小，说明平衡逆向进行反应是放热反应，△H＜0；
故答案为：＜；
（3）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），若要提高甲醇的产率，平衡正向进行，结合平衡移动原理和反应特征分析，反应是气体体积减小的放热反应；
A．缩小容器体积，压强增大，平衡正向进行，甲醇的产率增大，故A符合；
B．反应是放热反应，降低温度，平衡正向进行，甲醇的产率增大，故B符合；
C．反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，甲醇产率减小，故C不符合；
D．使用合适的催化剂，只能改变化学反应速率不改变化学平衡状态，甲醇的产率不变，故D不符合；
E．甲醇从混合体系中分离出，减少生成物浓度，平衡正向进行，甲醇的产率增大，故E符合；
故答案为：ABE；
（4）CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O?CO+3H2，T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O（g），5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时CH4的转化率为50%，依据平衡三段式列式；
CH4 +H2O?CO+3H2
起始物质的量浓度（mol?L-1） 1.0 1.0 0 0
转化物质的量浓度（mol?L-1） 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡物质的量浓度（mol?L-1 0.5 0.5 0.5 1.5
K=
| c3(H2)c(CO) |
| c(CH4)c(H2O) |
| 0.5mol/L×(1.5mol/L)3 |
| 0.5mol/L×0.5mol/L |
答：该温度下的平衡常数6.75mol2/L2；
（5）实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，Ⅲ比Ⅰ快，达到平衡所需要时间短，反应是放热反应，升温平衡状态氨气的浓度减小，据此画出图象为：
答：验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图为
；（6）溶度积常数越小的物质越先沉淀，氢氧化铁的溶度积小于氢氧化镁的溶度积，所以氢氧化铁先沉淀，铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子，离子方程式为Fe3++3NH3?H2O?Fe（OH）3↓+3NH4+；
故答案为：Fe（OH）3，Fe3++3NH3?H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+；
点评：本题考查了了热化学方程式和盖斯定律计算应用，图象分析、平衡影响因素理解应用、平衡常数计算、沉淀溶解平衡中溶度积的分析，主要是平衡移动原理的理解分析，图象分析方法是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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下列关于聚乙烯的说法错误的是（ ）
下列关于聚乙烯的说法错误的是（ ）| A、由乙烯生成聚乙烯的反应属于加聚反应 |
| B、聚乙烯的单体为乙烯 |
| C、聚乙烯是一种纯净物 |
| D、聚乙烯结构简式中的n称为聚合度 |
NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3（g）+3O2（g）?2N2（g）+6H2O（g），现向一容积不变的2L密闭容器中充入4mol NH3和3mol O2，4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是（ ）
| A、v（O2）=0.225mol?L-1?min-1 |
| B、v（H2O）=0.375mol?L-1?min-1 |
| C、v（N2）=0.125mol?L-1?min-1 |
| D、v（NH3）=0.250mol?L-1?min-1 |