题目内容

常温、常压下饱和CO2溶液的pH为3.9，用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaHCO3溶液时，应选用的指示剂及滴定终点的颜色变化是    

A．石蕊、由蓝变红B．酚酞、红色褪去
C．甲基橙、由橙变黄D．甲基橙、由黄变橙

D

解析

练习册系列答案
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（2011?金台区模拟）I、图1各物质是中学化学中常见的物质，甲、乙均是离子化合物，且阴、阳离子个数比为1：1．甲是发酵粉的主要成分，乙是一种常用的化肥．B、D常温常压下是气体．请回答下列问题：

（1）甲的俗名是
小苏打
小苏打
．
（2）A、D物质的水溶液分别滴入酚酞试液后，溶液均显红色，说明溶液均显
碱性
碱性
性，其原理是否相同？请用必要的文字加以解释并写出离子方程式：
不同，A溶液显碱性是因为碳酸根离子发生水解，CO32-+H2O?HCO3-+OH-，D溶液显碱性是因为：NH3?H2O?NH4++OH-
不同，A溶液显碱性是因为碳酸根离子发生水解，CO32-+H2O?HCO3-+OH-，D溶液显碱性是因为：NH3?H2O?NH4++OH-
．
（3）向饱和氯化钠溶液中通入气体D至饱和后，再通入足量的气体B可制得物质甲，写出该反应的化学方程式：
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaCO3+NH4Cl
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaCO3+NH4Cl
．
II、甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：
CO（g）+2H2（g）→CH3OH（g）．
（1）分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数表达式为K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
．
②下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是
d
d
（填序号）．
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d．一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH3OH
（2）图2是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．

①该反应的焓变△H
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
＞
＞
K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
b
b
．
a．升高温度
b．将CH3OH（g）从体系中分离
c．使用合适的催化剂d．充入He，使体系总压强增大
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-a kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-b kJ?mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H=-c kJ?mol-1
则CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=
b-a-4c
2
b-a-4c
2
kJ?mol-1．
（4）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图3所示．
①该电池工作时，b口通入的物质为
CH3OH
CH3OH
，c口通入的物质为
O2
O2
．
②该电池正极的电极反应式为：
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
．
（一）恒温恒容下，将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：2A（g）+B（g）?x C（g）+2D（s），2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2mol B，并测得C的浓度为1.2mol?L-1．
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为
0.6mol/（L?min）
0.6mol/（L?min）
．
（2）x=
3
3
．
（3）A的转化率与B的转化率之比为
2：1
2：1
．
（4）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是
B
B
．
A．压强不再变化        B．气体密度不再变化
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1
（二）能源短缺是人类社会面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①根据表中数据可判断△H
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
②在300℃时，将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将
A
A
．
A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol
．
（3）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O，则正极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
，随着反应的不断进行溶液的pH
减小
减小
（填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为
2Cl--2e-═Cl2↑
2Cl--2e-═Cl2↑
．
（2013?临沂三模）工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室效应”．
（1）目前工业上利用CO2来生产燃料甲醇，可将CO2变废为宝．已知常温常压下：
①CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（g）△H=-354.8kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ/mol
则反应2CO2（g）+4H2O（g）═2CH3OH（l）+3O2（g）△H=
+1275.6
+1275.6
kJ?mol-1
（2）T℃时，已知反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H＜0．在T℃下，将2mol CO2和2mol H2充入1L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线I所示．
①按曲线I计算反应从0到4min时，υ（H2）=
0.25mol/（L?min）
0.25mol/（L?min）
．
②在T℃时，若仅改变某一外界条件时，测得H2的物质的量随时间的变化情况如图中曲线Ⅱ所示，则改变的外界条件为
增大二氧化碳的浓度
增大二氧化碳的浓度
．计算该反应按曲线II进行，达到平衡时，容器中c（CO2）=
4.5mol/L
4.5mol/L
．
（3）已知25℃时，乙酸和碳酸的电离平衡常数如下表：
物质的化学式 CH3COOH H2CO3
电离平衡常数 K=1.8×10-5   K1=4.3×10-7   K2=5.6×10-11
①用饱和氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液．若已知CH3COONH4溶液pH=7，则 NH4HCO3溶液显
碱性
碱性
（填“酸性”、“碱性”或“中性”）．
②在25℃时，在乙酸溶液中加入一定量的NaHCO3，保持温度不变，所得混合液的pH=6，那么混合液中
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
=
18
18
．
③向0.1mol?L -1CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa晶体，保持温度不变，下列有关说法正确的是
ad
ad
（填代号）．
a．溶液的pH增大             b．CH3COOH的电离程度增大
c．溶液的导电能力减弱       d．溶液中c（OH-）?c（H+）不变．
能源短缺是人类社会面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H，
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①根据表中数据可判断△H
＜
＜
0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
②在300℃时，将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将
A
A
．
A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1
．
（3）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，则负极的电极反应式为
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
，随着反应的不断进行溶液的pH
减小
减小
（填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12（25℃下测定），则理论上消耗氧气的体积为
56
56
mL（标况下）．
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，低碳循环正成为科学家研究的主要课题．
Ⅰ．最近有科学家提出构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇．该构想技术流程如下：
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（1）向分解池中通入高温水蒸气的作用是
 
．
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（1）△H=-44.0kJ/mol
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
 
．
Ⅱ．一氧化碳与氢气也可以合成甲醇，反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0．
（1）某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡，测得c（H2）=2.2mol?L-1，则CO的转化率为
 
．
（2）T1℃时，此反应的平衡常数为K（T1）=50．此温度下，在一个2L的密闭容器中加入一定量CO和H2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 H2 CO CH3OH
浓度/（mol?L-1） 0.2 0.2 0.4
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正
 
v逆值（填“＞”、“＜”或“=”）．
②若其他条件不变时，只改变反应的某一个条件，下列说法正确的是
 
．
A．若达到新平衡时c（CO）=0.3mol/L，平衡一定逆向移动
B．若将容器体积缩小到原来的一半，达到新平衡时，0.2mol/L＜c（CO）＜0.4mol/L
C．若向容器中同时加入0.4mol CO和0.8mol CH3OH（g），平衡不移动
D．若升高温度，平衡常数将增大
Ⅲ．CO2和SO2的处理是许多科学家都在着力研究的重点．有学者想以如图所示装置用燃料电池原理将CO2、SO2转化为重要的化工原料．
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（1）若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，电池总反应式为CO2+3H2=CH3OH+H2O，则正极反应式为
 
．
（2）若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极反应式为
 
．

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