题目内容
16．节能减排已经成为全社会的共识，浙江省在原先推行乙醇汽油的基础上，开始试点甲醇汽油（即在汽油中添加一定量的甲醇），根据检测的数据分析认为，若宁波全市的140余万辆机动车全部使用甲醇汽油，一年内能减少有害气体（一氧化碳）排放将近100万吨．甲醇常利用煤气化过程中生成的CO和H2来制备：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C（填字母）：
A．△H＞0，△S＞0 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S＞0
（2）现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和3molH2，净测得CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化如（图1）所示．从反应开始到平衡，CO的平均反应速率v（CO）=0.075mol/（L•min），该反应的平衡常数K=$\frac{4}{3}{L}^{2}/mo{l}^{2}$．
（3）恒容条件下，达到平衡后，下列措施中能使$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（CO）}$增大的有C．
A．升高温度 B．充入He气
C．再充入1molCO和3molH2 D．使用催化剂
（4）根据（图2），写出此反应的热化学方程式CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-91kJ/mol．
（5）若在一体积可变的密闭容器中充入1molCO、2molH2和1molCH3OH，达到平衡时测的混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍（此过程三种物质均处于气态），则平衡时混合气体的平均摩尔质量=25.6g/mol．
分析 （1）甲醇常利用煤气化过程中生成的CO和H2来制备：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），对于该反应，随着反应的进行，气体的物质的量减少，由能量变化图看出，生成物能量低于反应物能量，据此作答；
（2）在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和3molH2，根据浓度变化图，从反应开始到平衡，CO的物质的量浓度改变量为△c=1-0.25=0.75mol/L，时间为△t=10min，根据化学反应平均速率公式：$v（CO）=\frac{△c}{△t}$可以计算，反应的平衡常数表达式为：$K=\frac{c（C{H}_{3}OH）}{{c}^{2}（{H}_{2}）c（CO）}$，代入平衡时候的浓度即可；
（3）恒容条件下，达到平衡后，下列措施中能使$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（CO）}$增大的措施，联系反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的焓变与熵变情况，常用的改变化学平衡的措施：温度改变，压强改变，增大反应物浓度等情况分析；
（4）根据（图2），从图2可以看出，反应物能量低于生成物能量，可见反应为放热反应，反应物总能量与生成物总能量之间的差值是焓变，注意修正正负号即可；
（5）若在一体积可变的密闭容器中充入1molCO、2molH2和1molCH3OH，达到平衡时测的混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍（此过程三种物质均处于气态），密度为$ρ=\frac{m}{V}$，根据理想气体状态方程：pV=nRT，从而推导相关公式予以作答．
解答 解：（1）对于反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），随着反应的进行，气体的物质的量减少，即体系的混乱度降低，则△S＜0，由能量变化图看出，生成物能量低于反应物能量，可见反应为放热反应，则△H＜0，综上，△S＜0，△H＜0．故选C．
（2）在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO和3molH2，根据浓度变化图，从反应开始到平衡，CO的物质的量浓度改变量为△c=1-0.25=0.75mol/L，时间为△t=10min，则CO的平均速率为$v（CO）=\frac{△c}{△t}=\frac{0.75mol/L}{10min}=0.075$mol/（L•min）．
反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），反应的平衡常数表达式为：$K=\frac{c（C{H}_{3}OH）}{{c}^{2}（{H}_{2}）c（CO）}$，根据浓度变化图，平衡时候，c（CO）=0.25mol/L，c（H2）=3-2×（1-0.25）=1.5mol/L，c（CH3OH）=0.75mol/L，则平衡常数为$K=\frac{0.75mol/L}{（1.5mol/L）^{2}×0.25mol/L}$=$\frac{4}{3}{L}^{2}/mo{l}^{2}$．
故答案为：0.075mol/（L•min），$\frac{4}{3}{L}^{2}/mo{l}^{2}$．
（3）反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），在恒容条件下，达到平衡后，改变反应条件，
A．反应的焓变△H＜0，为放热反应，升高温度，反应平衡向逆反应方向移动，导致$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（CO）}$减小，故A不选；
B．恒容条件下冲入He，由于He并不参加化学反应，且不改变体系中各组分的浓度，对化学平衡不产生影响，$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（CO）}$不变，故B不选；
C．再冲入1molCO和3molH2，增加了反应物浓度，使平衡向正反应方向移动，可以使$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（CO）}$增大，故C可选；
D．使用催化剂只能缩短反应到达平衡的时间，不改变化学反应的平衡状态，则$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（CO）}$不变，故D不选．
故选C．
（4）根据（图2），从图2可以看出，反应物能量低于生成物能量，可见反应为放热反应，△H=419-510=-91kJ/mol，反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-91kJ/mol．
故答案为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-91kJ/mol．
（5）若在一体积可变的密闭容器中充入1molCO、2molH2和1molCH3OH，达到平衡时测的混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍（此过程三种物质均处于气态），密度公式为$ρ=\frac{m}{V}$，根据理想气体状态方程，pV=nRT，气体质量m=n•Mr，则气体密度公式可变为ρ=$\frac{p•{M}_{r}}{RT}$，可见在同温同压下，混合气体的密度与气体的平均摩尔质量成正比，起始时候，混合气体的平均摩尔质量为$\overline{{M}_{r0}}=\frac{1×28+2×2+1×32}{4}=16g/mol$，则平衡时候，混合气体的平均摩尔质量为$\overline{{M}_{r}}=\frac{16×1.6}{1}=25.6g/mol$．故答案为：25.6g/mol．
点评 本题考查化学平衡和化学热力学相关知识，涉及到平衡常数的计算，注意实验平衡常数需带有单位，热化学方程式的书写，化学反应速率计算，化学平衡的移动，以及理想气体状态方程的简单应用．题目难度不大，是基础题．
53随堂测系列答案
| A． | 通入燃料的一极为负极 | |
| B． | K+、H+向电池的正极移动 | |
| C． | 正、负极材料活泼性不同导致电子发生定向移动 | |
| D． | 借助特殊装置和介质，H2与O2不接触也可发生反应 |
）的生产路线（反应条件略去）如图：
中的官能团名称是氯原子、羧基．
+
→
+HCl．
有多种同分异构体，其中既属于酚类、又属于酯类且苯环上有两个取代基的同分异构体有9种．
，写出合成路线（用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂）．
．| A． | 破坏臭氧层--氮氧化物 | |
| B． | 酸雨--二氧化碳 | |
| C． | 水体富营养化--含N，P 元素多的废水 | |
| D． | 光化学烟雾--二氧化氮 |
→R-CH2CH2OMgX＜“m“：math dsi：zoomscale=150 dsi：_mathzoomed=1＞→H2O/H+$\stackrel{H_{2}O/H+}{→}$R-CH2CH2OH
→
$\stackrel{H_{2}O/H+}{→}$
+CH3Br$→_{．}^{AlBr_{3}}$
+HBr
，
| A． | 冰融化成水 | B． | 光照甲烷与氯气的混合气体 | ||
| C． | 用双氧水制取氧气 | D． | 氯化氢溶于水 |
| A． | 钠 | B． | 铁 | C． | 银 | D． | 汞 |
药物是一种传统的治疗感冒发烧的“老药”，其结构如图，但大剂量空腹服用，它容易对胃肠道产生刺激，为了减少这种副作用，一般宜饭后服药，用时服用少量辅助药物，以下可以用作辅助药物的是（ ）| A． | BaCO3 | B． | MgSO4 | C． | Ba（OH）2 | D． | CaCO3 |
| A． | 分子式为C9H10O2 | |
| B． | 能发生取代、加聚、氧化等反应 | |
| C． | 不能与Na2CO3溶液反应放出气体 | |
| D． | 1 mol阿托酸最多能和5 mol Br2发生加成反应 |