题目内容
【题目】燃煤技术的改进，有助于合理控制温室效应、环境污染，并能进行资源化利用，还可重新获得燃料或重要工业产品。工业上以煤和水为原料通过一系列转化变为清洁能源氢气和工业原料甲醇。
（1）若碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1，氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1。已知反应
C(s)+2H2O(g) 
CO2(g)+2H2(g) △H＞0，能否求出该反应的△H_______（填“能”或“不能”）。若能则求出其△H（若不能请说明理由）：_____________________。
（2）工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇，反应方程式为：
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g） △H＜0
①工业生产过程中CO2和H2的转化率________（填“前者大”、“后者大”、“一样大”或“无法判断”），为了提高甲醇的产率可以采取的措施是____________、____________（填两点）。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
i．用H2表示0-3min内该反应的平均反应速率______________。
ii．该温度下的平衡常数为__________________。10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，此时V正 _________V逆（填“＞”、“＜”或“＝”）。
iii．对于基元反应aA+bBcC+dD而言，其某一时刻的瞬时速率计算公式如下：正反应速率为V正=k正·c(A)a·c(B)b ；逆反应速率为V逆=k逆·c(C)c·c(D)d，其中k正、k逆为速率常数。若将上述反应视为基元反应则在上述条件下k逆∶k正=_________。反应进行到第3 min时V正 ：V逆 ＝________。
【答案】 不能 上述反应与氢气燃烧热的反应中水的状态不同或H2O(g)
H2O(l) △H未知 后者大 降低温度 增大压强、分离产物（任答两个得2分，答一个得1分；其他答案不得分） 0.5mol·L-1·min-1 5.3mol-2·L-2或
mol-2·L-2 V正＞V逆 3︰16或
36
【解析】（1）由于反应热与物质的聚集状态有关，聚集状态不同，反应热不同，上述反应与氢气燃烧热的反应中水的状态不同，所以不能求出上述反应的焓变；①C（s）+2H2O（g）
CO2（g）+2H2（g）△H＞0生成二氧化碳和氢气的物质的量之比为1：2，而
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0，二氧化碳和氢气物质的量之比为1：3，相当于增大二氧化碳浓度，所以氢气的转化率大于二氧化碳转化率；CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0为气体体积减小的、放热反应，要想提高甲醇的产率可以采取的措施是降低温度、增大压强使平衡向正向移动；②ⅰ、3min时生成甲醇是0.5mol/L，根据方程式可知消耗氢气是1.5mol/L，所以用H2表示0～3min内该反应的平均反应速率为1.5mol/L÷3min＝0.5mol·L-1·min-1；ii、平衡时甲醇为0.75mol/L、二氧化碳为0.25mol/L，则：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
起始浓度（mol/L）：1 3 0 0
变化浓度（mol/L）：0.75 2.25 0.75 0.75
平衡浓度（mol/L）：0.25 0.75 0.75 0.75
则平衡常数K==0.75×0.75/0.25×0.753=16/3=5.33；保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO2（g）和1mol H2O（g），此时浓度熵＝0.75×1.75/1.25×0.753≈2.5＜5.33，向正方向移动，即V正＞V逆；iii、平衡时满足V正=V逆，v正=k正c（A）ac（B）b；V逆=k逆c（C）cc（D）d，则k逆：k正=c(CH3OH)×c(H2O)/c(CO2)×c3(H2)=K=3：16；
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
起始浓度（mol/L）：1 3 0 0
变化浓度（mol/L）：0.50 1.50 0.50 0.50
3min浓度（mol/L）：0.50 1.50 0.50 0.50
v正=k正c（A）ac（B）b；V逆=k逆c（C）cc（D）d；V正：V逆= k正c(A) ac(B) b/k 逆c(C) cc(D) d=(K正/K逆)×(0.5×1.53/0.5×0.5)=36。
津桥教育计算小状元系列答案
【题目】中国的锰矿石和锌矿石产地在云南、广东、青海等。软锰矿是一种常见的锰矿石，其主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS、CdS等杂质，晶体属于六方晶系。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下。
已知：Ⅰ．矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。
Ⅱ．各种金属离子完全沉淀的pH如下表：
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题：
（1）步骤①中MnO2、CuS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，请写出该反应的化学方程
式___________________。
（2）步骤②加入适量金属锌是为了回收金属，回收金属的主要成分是_________________。
（3）步骤③中MnO2的作用是________________，另外一种物质X可以是__________。
A．ZnO B．MgO Ｃ．Cu2(OH)2CO3 D．MnCO3
（4）锂离子电池的正极材料有多种，其中MnO2与Li构成LiMnO2是一种常见的正极材料。电池反应方程式为：Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C，写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________。
已知：HCN的电离常数K=4.9×10－10，H2S的电离常数K1=1.3×10－7，K2=7.0×10－15，
向NaCN溶液中通入少量的H2S气体，反应的离子方程式为_______________________。
在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L－1 Mn2+废水
中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS－浓度为1.0×10―4 mol·L－1时，Mn2+开始沉淀，则a=________。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10－15]
