题目内容
（15分）倡导“低碳经济”。降低大气中CO2的含量，有利于解决气候变暖的环境问题。
（1）工业上可用CO2来生产燃料甲醇。反应原理为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H<0.
一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2和6molH2.一定条件下发生反应：测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。
①达到平衡时，CO2的转化率= 。
②从反应开始到平衡。氢气的平均反应速率V(H2)= mol/(L·min)。
③容器内的平衡压强与起始压强之比为 。
④保持容器容积不变，下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 B.充入He（g），使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来 D.再充入1molCO2和3molH2
⑤某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如上图所示的电池装置，a、b均为惰性电极。使用时，空气从 口通入（填“A”或“B”）：a极的电极反应式为 。
（2）将一定量的CO2气体通入NaOH溶液中，再向所得溶液中逐滴加入盐酸，边加边振荡至过量，产生的气体与HCl物质的量关系如上图所示（忽略气体的溶解和HCl的挥发）。请回答：O点溶液中溶质的化学式 ,a点溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
（1）① 75%（2分）②0.225mol·L-1·min-!(2分) ③5:8(2分) ④ CD(2分)
⑤ B(1分) CH3OH-6e-+8OH―＝CO32― + 6H2O (2分)
（2）NaOH、Na2CO3；
【解析】
试题分析：（1）①根据图像可知平衡时甲醇的物质的量浓度是0.75mol/L，则根据方程式可知消耗CO2的浓度是0.75mol/L，CO2的起始浓度是1mol/L，所以甲醇的转化率是
。
②根据图像可知反应进行到10min时达到平衡状态，则从反应开始到平衡用甲醇表示的反应速率为0.75mol/L÷10min＝0.075mol·L-1·min-!。根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知用氢气表示的反应速率是0.075mol·L-1·min-!×3＝0.225mol·L-1·min-!。
③平衡时氢气、CO2、甲醇和水蒸气的浓度分别是3mol/L—2.25mol/L＝0.75mol/L、0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L，物质的量分别是1.5mol、0.5mol、1.5mol、1.5mol，所以容器内的平衡压强与起始压强之比为
。
④A.正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向进行，所以平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)减小，A错误；B.充入He（g），使体系压强增大，但反应物浓度不变，平衡不移动，所以比值不变，B错误；C.将H2O(g)从体系中分离出来平衡向正反应方向进行，则平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大，C正确；D.正反应是体积减小的可逆反应，则再充入1molCO2和3molH2，相当于增大压强平衡向正反应方向进行，则平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大，D正确，答案选CD。
⑤根据电子的流动方向可知a是负极，b是正极。原电池中负极失去电子，正极得到电子，所以氧气在正极通入，即在B口通入。甲醇在负极通入失去电子发生氧化反应，由于电解质是氢氧化钠溶液，则负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH―＝CO32― + 6H2O。
（2）根据图像可知加入3mol盐酸时才开始产生CO2气体，而CO2不在变化时消耗盐酸是2mol，这说明O点对应的溶质是等物质的量的氢氧化钠和碳酸钠，逐渐加入盐酸的方程式为OH－＋H＋＝H2O、CO32－＋H＋＝HCO3－、HCO3－＋H＋＝H2O2＋CO2↑。a点是碳酸氢钠溶液，碳酸氢根的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，则溶液中离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(OH－)＞c(CO32－)＞c(H＋)。
考点：考查可逆反应有关计算、外界条件对平衡状态的影响、原电池原理应用及钠的化合物与盐酸反应的有关计算
名校课堂系列答案
（19分）
（1）利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法：已知：
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。
以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率，结果见图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。
_____________0（填＞，=或＜）：说明随温度的升高，曲线b向曲线a靠近的原因： _____________________。
②电化学法
该法制氢过程的示意图如图。反应池中反应的离子方程式是___________________；
反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为________________。
（2）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2。
①该电池的负极反应式_______________________________________________。
②电池总反应的化学方程式_________________________________________________。
（3）某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠，现测定亚硝酸钠的含量。
已知：5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
称取4.000g固体，溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol／L，酸性KmnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示；
滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
KMnO4溶液体积/mL | 20.60 | 20.02 | 20.00 | 19.98 |
①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液__________________________，30秒内不恢复，可判断达到滴定终点。
②第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是____________（填序号）。
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B．锥形瓶洗净后未干燥
C．滴定终了仰视读数
③根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。
N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝a kJ/mol 在温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入体积为1 L的密闭容器中，测得n(CH4)随时间变化数据如下表：