题目内容
(15分)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．请回答下列与甲醇有关的问题．
(1)甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”)．
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol，在T℃时，往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2，反应达到平衡时，容器内的压强是开始时的3/5．
①达到平衡时，CO的转化率为____________
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____________
| A．2v(H2)=v(CH3OH) | B．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 |
| C．容器内的压强保持不变 | D．混合气体的密度保持不变 |
(3)已知在常温常压下：
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=﹣akJ·mol﹣1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=﹣bkl·mol﹣1
③H2O(g)=H2O(1) △H=﹣ckJ·mol﹣1
则CH3OH(1)+O2(g)==CO(g)+2H2O(1) △H=____________kJ·mol﹣1
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电．
①该电池负极的电极反应式为____________________________________．
②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．
| 离子 | Cu2+ | H+ | Cl﹣ | SO42﹣ |
| c/mol·L﹣1 | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
（1）极性（2分）
（2）60%（2分） CF（2分，全对得2分，只选1个且正确的得1分，选错1个扣1分）
（3）(b－a－4c)/2（3分）
（4）CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－＋6H2O（3分） 3.2g（3分，数值正确、未写单位的扣1分）
解析试题分析：（1）甲醇分子中的化学键都是极性键，且甲醇分子结构不对称，故甲醇是极性分子；（2）①根据化学平衡三行式计算，设消耗的一氧化碳物质的量为x；
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）
起始量（mol） 1 2 0
变化量（mol） x 2x x
平衡量（mol）1-x 2-2x x
1-x+2-2x+x=3×3/5x=0.6
一氧化碳转化率=60%；②A、2v(H2)=v(CH3OH)，没有明确是正、逆反应速率 ，且速率之比不等于化学计量数之比，不能作为平衡标志，错误；B、CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率，均为正反应速率，不能作为平衡标志，错误；C、随着反应的进行，容器内气体的物质的量不断改变，容器内的压强不断改变，若容器内的压强保持不变，说明反应达到平衡状态，正确；D、根据质量守恒定律知，容器内气体质量不变，体积固定，混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡状态，错误；E、反应混合气中各组分均为无色气体，混合气体的颜色保持不变，不能说明反应达到平衡状态，错误；F、根据质量守恒定律知，随着反应的进行，容器内气体质量不变，物质的量变化，混合气体的平均相对分子质量不断变化，若混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化，说明反应达到平衡状态，正确；选CF；（3）①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H═-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H═-bkJ?mol-1
③H2O（g）═H2O（l）△H═-ckJ?mol-1
依据盖斯定律计算，①/2—②/2+③×2得到热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H═(b－a－4c)/2 kJ·mol﹣1；（4）①由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的燃料电池，通入甲醇的一极发生氧化反应生成碳酸根和水，作原电池的负极，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；②根据题意知，阳极电极反应为：2Cl --2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑， 阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu， 2H++2e-=H2↑；阳极氯气和阴极氢气相同，设阳极生成的氧气物质的量为x，阴极上也应生成氢气物质的量x，根据电子守恒将题给数据代入列式：0.4+4x=0.2+0.4+2x，解得x=0.1mol，阳极上收集到氧气的物质的量0.1mol，质量为3.2g。
考点：考查分子极性的判断，平衡转化率计算和平衡状态的判断，热化学方程式书写和盖斯定律，原电池和电解原理的应用。
寒假天地重庆出版社系列答案化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：
下列说法中正确的是( )
| A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ |
| B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 |
| C．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO |
| D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 |
（12分）（1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体（分子式为CH4·9H2O），则356g“可燃冰”释放出的甲烷燃烧，生成液态水时能放出1780.6 kJ的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：_______________________________。
（2） 在100℃时，将0．100mol的N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到下表数据：
①从表中分析：该反应的平衡常数为___________；
②在上述条件下，60s内N2O4的平均反应速率为_____________；
③达平衡后下列条件的改变可使NO2浓度增大的是_________。
| A．增大容器的容积 | B．再充入一定量的N2O4 |
| C．再充入一定量的NO2 | D．再充入一定量的He |
②用等浓度的盐酸分别中和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液，消耗盐酸的体积分别为V3、V4，则V3_____V4；
③用等浓度的盐酸分别和等体积浓度均为0.01mol/L的氨水和NaOH溶液反应，最后溶液均为中性，消耗盐酸的体积分别为V5、V6，则V5_____V6。
CH3OH(g) ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g)
1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=－47.3kJ/mol
(15分)（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H=" -1275.6" kJ·mol－1
② H2O(l) H2O(g) △H=" +" 44.0 kJ.mol－1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
| 方法一 | CO(g) +2H2(g)  CH3OH(g) |
| 方法二 | CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) |
方法一 方法二
①方法一：该反应的△S 0（填“＞”或“＜”）。图中曲线a到曲线b的措施是
，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是 。
A.体系的平均摩尔质量不再改变 B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度 D. △H不再改变
②方法二：将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为： ；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则Va Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的 倍(保留两位小数).
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后将Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式 。
根据下列条件计算有关反应的焓变：
(1)已知：
Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l) ΔH＝－804.2 kJ·mol－1
2Na(s)＋Cl2(g)==="2NaCl(s)" ΔH＝－882.0 kJ·mol－1
Na(s)===Na(l) ΔH＝＋2.6 kJ·mol－1
则反应TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)的ΔH＝ kJ·mol－1。
(2)已知下列反应数值：
| 序号 | 化学反应 | 反应热 |
| ① | Fe2O3(s)＋3CO(g)=== 2Fe(s)＋3CO2(g) | ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1 |
| ② | 3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g) | ΔH2＝－50.8 kJ·mol－1 |
| ③ | Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) | ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1 |
| ④ | FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g) | ΔH4 |
则反应④的ΔH4＝ kJ·mol－1。