题目内容
【题目】(1)已知CO2＋3H2
CH3OH＋H2O，在120℃时22gCO2发生上述反应,其反应过程的能量变化如图所示(单位为kJ·mol-1)。
①该反应的热化学方程式为____________________。
②该反应平衡常数K的表达式为_______________________。
③在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2反应，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到达到化学平衡，v(H2)=______mol/（L·min），下列措施中能使
增大的有__________（填字母）。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入3 mol H2 E.充入He(g)，使体系总压强增大
(2)工业上常利用“隔膜电解法”处理高浓度乙醛废水。其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO+H2O=CH3CH2OH+CH3COOH。实验室按右图所示装置来模拟乙醛废水的处理（以一定浓度的乙醛和Na2SO4溶液为电解质溶液）。
①若以甲醇碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入____(填化学式)。
②电解池阳极区的电极反应式为_______________________________。
③在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入乙醛含量为3g/L的废水1 m3，可得到乙醇________kg（计算结果保留小数点后两位）。
【答案】CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)，ΔH=-890 kJ/mol K= 
0.225 C、D CH3OH CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+ 1.88
【解析】
(1)①由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，又22gCO2发生上述反应，放出热量为896kJ-451kJ=445kJ，据此书写热化学方程式；
②化学平衡常数，是指在一定温度下，达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
③由图2可知，甲醇的浓度变化量为0.75mol/L，根据v=
计算v(CH3OH)，再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)；使
增大，改变条件使平衡向正反应移动，但只增大二氧化碳的浓度会使该比值减小；
(2)①连接电解池阴极的是原电池负极，燃料电池负极上投放燃料，燃料失电子发生氧化反应；
②阳极上乙醛失电子发生氧化反应生成乙酸；
③先根据废水的质量、乙醛的去除率计算去除乙醛的质量，再根据乙醛和乙醇的关系式计算生成乙醇的质量。
(1)①由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，又22gCO2发生上述反应，放出热量为896kJ-451kJ=445kJ，所以1molCO2发生上述反应，放出热量为445kJ×2=890kJ，则反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，△H=-890kJ/mol；
②可逆反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的化学平衡常数k=；
③由图2可知，10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L，所以v(CH3OH)=
=0.075mol/(Lmin)，由于在同一化学反应中，用不同物质表示的反应速率，速率之比等于相应物质的化学计量数之比，所以v(H2)=3v(CH3OH)=3×0.075mol/(Lmin)=0.225mol/(Lmin)；
使增大，改变条件使平衡向正反应移动，但只增大二氧化碳的浓度会使该比值减小。
A.升高温度，化学平衡向吸热的逆反应移动，导致减小，A错误；
B.加入催化剂，化学平衡不移动，不变，B错误；
C.将H2O(g)从体系中分离，即减小了生成物的浓度，化学平衡向正反应移动，增大，C正确；
D.再充入1mol CO2和3mol H2，等效为增大压强，化学平衡正反应移动，平衡时增大，D正确；
E.充入He(g)，反应混合物的浓度不变，变化不移动，不变，E错误；
故合理选项是CD；
(2)①连接电解池阴极的是原电池负极，在负极上，燃料CH3OH失电子发生氧化反应，该燃料电池中燃料是甲醇，所以b电极上投放的是CH3OH；
②电解过程中，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应，所以阳极上乙醛和氢氧根离子放电，所以除了氢氧根离子失去电子外，乙醛失电子发生氧化反应，电极反应式为CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+；
③设生成乙醇的质量是x，废水中乙醛的质量为1m3×1000L/m3×3g/L=3000g=3kg，乙醛的去除率为60%，则反应的乙醛为1.8kg，根据方程式CH3CHO+2e-+2H2O=CH3CH2OH+2OH-可知44kg乙醛反应会产生46kg乙醇，则1.8kg乙醛反应，产生乙醇的质量为x=
×1.8kg=1.88kg。
【题目】25 ℃时，几种弱酸的电离常数如下：
弱酸的化学式 | CH3COOH | HCN | H2S |
电离常数(25 ℃) | 1.8×10－5 | 4.9×10－10 | K1＝1.3×10－7 K2＝7.1×10－15 |
25 ℃时，下列说法正确的是
A.等物质的量浓度的各溶液的pH关系为：pH(CH3COONa)>pH(Na2S)>pH(NaCN)
B.a mol/L HCN溶液与b mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中c(Na＋)>c(CN－)，则a一定大于b
C.NaHS和Na2S的混合溶液中，一定存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)
D.某浓度的HCN溶液的pH＝d，则其中c(OH－)＝10－d mol/L
【题目】化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间（min） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积（mL）（标准状况） | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一时间段反应速率最大__min(填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5)，原因是___。
②求3～4分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率___(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是___。
A.蒸馏水 B.KCl溶液C.KNO3溶液D.CuSO4溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是___。
②该反应达到平衡状态的标志是___。
A.Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.2v(X)=3v(Z)
C.容器内气体压强保持不变
D.X、Y、Z三种气体的浓度之比为3:1:2
E.生成1molY的同时消耗2molZ
F.容器内气体的平均相对分子质量保持不变
③2min内Y的转化率为___。
【题目】某温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，发生H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)，其起始浓度如表所示。已知：平衡时甲中CO气体的浓度为0.006mol/L。下列判断不正确的是（ ）
起始浓度(mol/L) | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2) | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO2) | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
A.反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B.平衡时，甲、乙、丙中CO2的转化率有如下关系：乙>甲=丙=60%
C.平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol/L
D.改变条件使乙中温度降低，新平衡中H2的浓度增大，则正反应的△H>0
