题目内容
12．
甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH（g）?HCHO（g）+H2（g），甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示（已知反应在1L的密闭容器中进行、甲醇的物质的量为1mol）．下列有关说法中正确的是（ ）| A． | 脱氢反应的△H＜0 | B． | 600 K时，Y点甲醇的v（逆）＜v（正） | ||
| C． | 从Y点到Z点可通过增大压强 | D． | 在t1K时，该反应的平衡常数为8.1 |
分析 A．甲醇脱氢反应为吸热反应还是放热反应由温度对平衡移动的影响确定；
B.600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率；
C．增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲醇转化率减小；
D．甲醇的浓度为1mol/L，根据据此的转化率计算出甲醛和氢气的浓度，然后计算出该反应的在该温度下的平衡常数．
解答 解：A．由图可知，温度越高甲醇平衡转化率越大，说明升高温度化学平衡正向移动，因此甲醇脱氢反应为吸热反应即△H＞0，故A错误；
B.600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率，说明反应逆向进行即：υ（正）＜υ（逆），故B错误；
C．由图可知Y点和Z点甲醇转化率相等，若增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲醇转化率减小，则甲醇的转化率将小于Z点甲醇转化率，故C错误；
D．甲醇初始浓度为1mol/L，在t1K时甲醇的转化率为0.9，则平衡时甲醇消耗的浓度为：1mol/L×0.9=0.9mol/L，平衡时甲醇浓度为0.1mol/L，根据反应CH3OH（g）?HCHO（g）+H2（g）可知平衡时甲醛和氢气浓度相等，都是0.9mol/L，则在t1K时该反应的平衡常数K=$\frac{0.9×0.9}{0.1}$=8.1，故D正确；
故选D．
点评 本题考查化学平衡影响因素、化学平衡常数的计算等知识，题目难度中等，从图中提取有用信息的能力尤为关键，注意掌握影响化学平衡的因素．
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5．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
| A． | 赤铁矿的主要成分是Fe3O4 | |
| B． | 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 | |
| C． | 除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 | |
| D． | Fe3+与KSCN产生红色沉淀，铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2 |
3．下列对化学用语的理解正确的是（ ）
| A． | 原子结构示意图 ，可以表示12C原子或13C原子 | |
| B． | 乙烯的结构简式：CH2CH2 | |
| C． | 电子式 可以表示羟基或氢氧根离子 | |
| D． | CO2的比例模型： |
20．消除氮氧化物污染有多种方法．
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH4 （g）+4NO2 （g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2 O（g）△H=-574kJ•mol-1
②CH4 （g）+4NO（g）═2N2 （g）+CO2（g）+2H2 O（g）△H=-1160kJ•mol-1
③H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（1），△H=-955 kJ•mol-1．
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）?N2 （g）+CO2 （g）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是B C
A．容器内CO2的浓度保持不变 B．v正（N2）=2v正（NO） C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②计算该温度下该反应的平衡常数为0.56（保留两位小数）；
③在30min，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件是减小CO2浓度．
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率，如图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是CH4-8e─+2H2O=CO2+8H+
②当A中消耗0.15mol氧气时，B中b（用a或b 表示）极增重19.2g．
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH4 （g）+4NO2 （g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2 O（g）△H=-574kJ•mol-1
②CH4 （g）+4NO（g）═2N2 （g）+CO2（g）+2H2 O（g）△H=-1160kJ•mol-1
③H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ•mol-1
写出CH4（g）与NO2（g）反应生成N2（g）、CO2（g）和H2O（l）的热化学方程式CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（1），△H=-955 kJ•mol-1．
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）?N2 （g）+CO2 （g）某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
| 浓度/mol•L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 0.100 | 0 | 0 |
| 10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
| 20 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| 30 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
| 40 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
| 50 | 0.032 | 0.034 | 0.017 |
A．容器内CO2的浓度保持不变 B．v正（N2）=2v正（NO） C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②计算该温度下该反应的平衡常数为0.56（保留两位小数）；
③在30min，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件是减小CO2浓度．
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率，如图是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是CH4-8e─+2H2O=CO2+8H+
②当A中消耗0.15mol氧气时，B中b（用a或b 表示）极增重19.2g．
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4．氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：
（1）试写出吸收塔中吸收剂Q反应的离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（2）六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、加热浓缩；、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．再由FeCl3•6H2O晶体得到无水FeCl3的操作是：在氯化氢气流中加热FeCl3•6H2O晶体，得到无水FeCl3．
（3）常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀，pH=4时，溶液中c（Fe3+）=4×10-8mol•L-1．（常温下Ksp[Fe（OH）3]=4×10-38）．
（4）氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”，写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式SO2+2H2O+2Fe3+=2Fe2++4H++SO42-．
（5）向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式Fe（OH）3．请用平衡移动的原理，结合必要的离子方程式，对此现象作出解释Fe3+会水解产生较多的H+：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O，降低了H+浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe（OH）3沉淀．
（1）试写出吸收塔中吸收剂Q反应的离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（2）六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
| 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 |
| 溶解度（g/100gH2O） | 74.4 | 81.9 | 91.8 | 106.8 | 315.1 | 525.8 | 535.7 |
（3）常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀，pH=4时，溶液中c（Fe3+）=4×10-8mol•L-1．（常温下Ksp[Fe（OH）3]=4×10-38）．
（4）氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”，写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式SO2+2H2O+2Fe3+=2Fe2++4H++SO42-．
（5）向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式Fe（OH）3．请用平衡移动的原理，结合必要的离子方程式，对此现象作出解释Fe3+会水解产生较多的H+：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O，降低了H+浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe（OH）3沉淀．
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