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低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：
|
温度/℃ |
400 |
500 |
850 |
|
平衡常数 |
9.94 |
9 |
1 |
请回答下列问题：
（1）上述正反应方向是 反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H2O（g）发生上述反应，CO和H2O(g)浓度变化如下图，则0～4 min的平均反应速率v(CO)＝______ mol/(L·min)。
t1℃时物质浓度（mol/L）的变化
|
时 间（min） |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
|
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
|
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
|
3 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
|
4 |
C1 |
C2 |
C3 |
C3 |
|
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
|
(3) t1℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3 min～4 min之间反应处于_____状态；C1数值_____0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是____(单选)，表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是______(单选)。
A．增加水蒸气 B．降低温度 C．使用催化剂 D．增加氢气浓度
（4）若在500℃时进行，若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为： 。
（5）若在850℃进行，设起始时CO和H2O(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为X；平衡时CO转化率为Y，试推导Y随X变化的函数关系式为 。
(6) 工业上利用N2和H2可以合成NH3，NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知：
N2(g) + 2O2(g) ＝2NO2(g) △H = +67.7 kJ·mol－1
N2H4(g) + O2(g) ＝N2(g) + 2H2O(g) △H = －534.0 kJ·mol－1
NO2(g)
1/2N2O4(g)
△H = －26.35 kJ·mol－1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
________________________________________________________。
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（1）配制100mL 0.5mol?L-1的Na2CO3溶液．该同学应用天平称量Na2CO3固体的质量为
（2）用pH试纸测所配溶液的pH，pH＞7，说明Na2CO3溶液呈
二、有机化学反应式：
5、
6、CH2 =CH2 + Br2
CH2BrCH2Br
7、CH2 =CH2 + H2O 
CH3CH2OH
8、
9、
11、CH ≡ CH + Br2
CHBr=CHBr
CHBr = CHBr+ Br2
CHBr2CHBr2
12、
14、
15、
16、
17、
18、
19、
20、2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+ H2↑ü
21、
23、
25、
26、
27、
28、
29、CH3CHO +2Ag(NH3)2OH 
H2O+2Ag↓?+3NH3+CH3COONH4
30、乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应：Cu2+ +2OH- = Cu(OH)2↓?
31、2CH3COOH+Na2CO3
2CH3COONa+CO2↑ +H2O
32、
33、CH3COOCH2CH3+H2O
CH3COOH +CH3CH2OH
35、
一、有机物的官能团：
- 碳碳双键：
2、碳碳叁键：
2、碳碳叁键：
3、卤（氟、氯、溴、碘）原子：-X 4、（醇、酚）羟基：-OH
5、醛基：-CHO 6、羧基：-COOH
二、有机反应类型：
取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
加成反应：有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合的反应。
加成聚合（加聚）反应：不饱和的单体聚合成高分子的反应。
消去反应：从一个分子脱去一个小分子(如水.卤化氢),因而生成不饱和化合物的反应。 氧化反应：有机物得氧或去氢的反应。 还原反应：有机物加氢或去氧的反应。
酯化反应：醇和酸起作用生成酯和水的反应。
水解反应：化合物和水反应生成两种或多种物质的反应(有卤代烃、酯、糖等)
同分异构体：几种化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式。 1、碳架异构2、官能团位置异构3、官能团种类异构（即物质种类改变了）：醇/酚、羧酸/酯、烯醇/醛 三、有机物燃烧通式烃：CxHy＋(x＋
)O2 → xCO2＋
H2O 烃的含氧衍生物： CxHyOz＋(x＋
－
)O2 → xCO2＋
H2O
四、有机合成路线：
补充：
1、
、各类有机物的通式、及主要化学性质 烷烃CnH2n+2 仅含C—C键 与卤素等发生取代反应、热分解 烯烃CnH2n 含C==C键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、聚合反应 炔烃CnH2n-2 含C≡C键 与卤素等发生加成反应、与高锰酸钾发生氧化反应、聚合反应 苯（芳香烃）CnH2n-6 与卤素等发生取代反应、与氢气等发生加成反应 （甲苯、乙苯等苯的同系物可以与高锰酸钾发生氧化反应） 卤代烃：CnH2n+1X 醇：CnH2n+1OH或CnH2n+2O 苯酚：遇到FeCl3溶液显紫色 醛：CnH2nO 羧酸：CnH2nO2 酯：CnH2nO2 蛋白质：浓的无机盐（NH4）2SO4.Na2SO4使其盐析；加热.紫外线.X射线.强酸.强碱.重金属(Pb2+.Cu2+.Hg2+)及
有机物(甲醛.酒精.苯甲酸)使蛋白质变性；浓硝酸使蛋白质颜色变黄;蛋白质灼烧时,会有焦味.
五、有机物燃烧通式烃：CxHy＋(x＋
)O2 → xCO2＋
H2O 烃的含氧衍生物： CxHyOz＋(x＋
－
)O2 → xCO2＋
H2O
六、有机合成路线：
补充：
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
10、
11、
12、
13、
14、
15、
16、
CO(g)+2H2(g) △H=-35.6 kJ/mol。该反应是_____（填“自发”或“非自发”）反应。 
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H=-90.7 kJ/mol ①2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = -23.5 kJ/mol ②CO(g) +H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=-41.2 kJ/mol ③ ①催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_____。830℃ 时反应③的K=1.0，则在催化反应室中反应③的K_______（填“>”、“<”或“=”）1.0。 ②上述流程中，可以循环使用的物质有____________。
（14分）甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛。
（1）利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后可将H2与CO2转化为甲醇。已知：
光催化制氢：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.5 kJ/mol ①
H2与CO2耦合反应：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－137.8 kJ/mol ②
则反应：2H2O(l)＋CO2(g) = CH3OH(l)＋3/2O2(g)的ΔH＝ kJ/mol。
你认为该方法需要解决的技术问题有 （填字母）。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H2从反应体系中有效分离，并与CO2耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
（2）工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下（有关数据均为在298 K时测定）：
反应I：CH3OH(g)＝HCHO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋92.09kJ/mol，K1＝3.92×10－11。
反应II：CH3OH(g)＋1/2O2(g)＝HCHO(g)＋H2O(g) ΔH2＝－149.73 kJ/mol，K2＝4.35×1029。
①从原子利用率看，反应 （填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看，反应 制甲醛更有利。
②下图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化。图中曲线（1）表示的是反应 。
（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下将NH4＋氧化为NO3－（2NH4++3O2＝2HNO2+2H2O +2H+；2HNO2 +O2＝2HNO3）。然后加入甲醇，甲醇和NO3－反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中，1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为 g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式： 。
（4）甲醇燃料电池的工作原理如图所示，则该电池负极的电极反应式为 。