题目内容
Ⅰ．甲醇是一种新型的能源．（1）合成气（组成为H2和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式
（2）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
（3）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇．在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是
A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）=
| nA |
| tA |
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的大
C．该反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
| n(H2) |
| n(CH3OH ) |
（4）在T1温度时，将1mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为
（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为
Ⅱ．已知Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（AgBr）=7.7×10-13，Ksp（Ag2CrO4）=9×10-11．某溶液中含有C1-，Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1?L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol?L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为
考点：化学平衡的计算,热化学方程式,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素
专题：基本概念与基本理论
分析：Ⅰ（1）据原子守恒和得失电子守恒书写焦炭和水在高温下制取合成气（组成为H2和CO）的化学方程式；
（2）根据CO和CH3OH的燃烧热先书写热方程式，再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式；
（3）①A、反应速率是反应中某物质的浓度在单位时间内的变化，据此可判断；
B、根据反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）的热量的变化，并由此判断温度变化时平衡移动的方向，再判断平衡常数的变化；
C、根据温度的变化对平衡的影响，判断平衡移动的方向，再据此判断；
D、根据温度变化后对生成物的物质的量的影响，可判断平衡移动方向；
（4）根据化学平衡的三段法计算平衡时各物质的物质的量，再利用反应前后气体的物质的量之比等于压强之比来解答；
（5）根据原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，并考虑电解质溶液参与电极反应来分析；碳酸钠溶液中碳酸根离子水解溶液呈碱性，碳酸根离子分步水解；
Ⅱ析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag+）=
=
mol/L，AgBr溶液中c（Ag+）=
=
mol/L，
Ag2CrO4溶液中c（Ag+）=
=
mol/L，c（Ag+）越小，先生成沉淀．
（2）根据CO和CH3OH的燃烧热先书写热方程式，再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式；
（3）①A、反应速率是反应中某物质的浓度在单位时间内的变化，据此可判断；
B、根据反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）的热量的变化，并由此判断温度变化时平衡移动的方向，再判断平衡常数的变化；
C、根据温度的变化对平衡的影响，判断平衡移动的方向，再据此判断；
D、根据温度变化后对生成物的物质的量的影响，可判断平衡移动方向；
（4）根据化学平衡的三段法计算平衡时各物质的物质的量，再利用反应前后气体的物质的量之比等于压强之比来解答；
（5）根据原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，并考虑电解质溶液参与电极反应来分析；碳酸钠溶液中碳酸根离子水解溶液呈碱性，碳酸根离子分步水解；
Ⅱ析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag+）=
| Ksp(AgCl) |
| c(Cl-) |
| 1.56×10-10 |
| 0.01 |
| Ksp(AgBr) |
| [Br-] |
| 7.7×10-13 |
| 0.01 |
Ag2CrO4溶液中c（Ag+）=
|
|
解答：
解：（1）据原子守恒和得失电子守恒书写焦炭和水在高温下制取合成气（组成为H2和CO）的化学方程式为：C+H2O
CO+H2，故答案为：C+H2O
CO+H2；
（2）由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，则
①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1
②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=-726.5kJ?mol-1
由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l），该反应的反应热△H=-726.5kJ?mol-1-（-283.0kJ?mol-1）=-443.5kJ?mol-1，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1；
（3）①A、反应速率是反应中某物质的浓度在单位时间内的变化，v（CH3OH）=
（mol?L-1?min-1），故A正确；
B、根据反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）是放热反应可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故B正确；
T2＞T1，T2平衡时，甲醇产量变少，则说明可逆反应CO2+3H2?CH3OH+H2O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，故B正确；
C、升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应为放热反应，故C错误；
D、处于A点的反应体系从T1变到T2，升高温度，甲醇的物质的量减小，平衡向逆反应方向移动，
增大，故D错误；
故答案为：AB；
（4）由化学平衡的三段模式法计算可知，
CO2 （g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）
起始 1 2 0 0
变化 a 3a a a
平衡 1-a 2-3a a a
根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比，
则容器内的压强与起始压强之比为=（1-a+2-3a+a+a）：（1+2）=（3-2a）：3，
故答案为：（3-2a）：3；
（5）由燃料电池是原电池的一种，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，甲醇燃烧生成二氧化碳和水，
但在碱性介质中，正极有氢氧根离子参与反应，甲醇燃料电池的负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；Na2CO3溶液中存在水解平衡CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，溶液呈碱性，溶液中离子浓度大小为C（Na+）＞C（CO32-）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）；
故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；C（Na+）＞C（CO32-）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）；
Ⅱ析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag+）=
=
mol/L=1.56×10-8mol/L；
AgBr溶液中c（Ag+）=
=
mol/L=7.7×10-11mol/L；
Ag2CrO4溶液中c（Ag+）=
=
mol/L=3×10-5；c（Ag+）越小，则越先生成沉淀，所以种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br-、Cl-、CrO42-，故答案为：Br-、Cl-、CrO42-．
| ||
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（2）由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，则
①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1
②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=-726.5kJ?mol-1
由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l），该反应的反应热△H=-726.5kJ?mol-1-（-283.0kJ?mol-1）=-443.5kJ?mol-1，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1；
（3）①A、反应速率是反应中某物质的浓度在单位时间内的变化，v（CH3OH）=
| nA |
| tA |
B、根据反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）是放热反应可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故B正确；
T2＞T1，T2平衡时，甲醇产量变少，则说明可逆反应CO2+3H2?CH3OH+H2O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，故B正确；
C、升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应为放热反应，故C错误；
D、处于A点的反应体系从T1变到T2，升高温度，甲醇的物质的量减小，平衡向逆反应方向移动，
| n(H2) |
| n(CH3OH ) |
故答案为：AB；
（4）由化学平衡的三段模式法计算可知，
CO2 （g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）
起始 1 2 0 0
变化 a 3a a a
平衡 1-a 2-3a a a
根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比，
则容器内的压强与起始压强之比为=（1-a+2-3a+a+a）：（1+2）=（3-2a）：3，
故答案为：（3-2a）：3；
（5）由燃料电池是原电池的一种，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，甲醇燃烧生成二氧化碳和水，
但在碱性介质中，正极有氢氧根离子参与反应，甲醇燃料电池的负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；Na2CO3溶液中存在水解平衡CO32-+H2O?HCO3-+OH-，HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，溶液呈碱性，溶液中离子浓度大小为C（Na+）＞C（CO32-）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）；
故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；C（Na+）＞C（CO32-）＞C（OH-）＞C（HCO3-）＞C（H+）；
Ⅱ析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag+）=
| Ksp(AgCl) |
| c(Cl-) |
| 1.56×10-10 |
| 0.01 |
AgBr溶液中c（Ag+）=
| Ksp(AgBr) |
| [Br-] |
| 7.7×10-13 |
| 0.01 |
Ag2CrO4溶液中c（Ag+）=
|
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点评：题目考查范围广，考查了平衡移动、平衡计算、电化学、离子浓度大小比较、沉淀的溶解平衡，题目难度大．
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