化学卷·2018届河北省唐山市第一中学高二上学期期中考试化学试卷 （解析版） 16页

河北省唐山市第一中学2016-2017学年高二上学期期中考试化学试卷 一、单选题（共26小题）‎ ‎1．下列是4位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（   ）‎ A．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 考点：化学反应速率 答案：C 试题解析：化学反应的平衡理论是研究怎样提高原料转化率，C说法错误，其他三个均正确。‎ ‎2．298 K，1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)  ΔH＝+56.7 kJ/mol能自发进行的原因是（   ）‎ A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减小的反应 D．熵增大效应大于能量效应 考点：化学反应进行的方向 答案：D 试题解析：该反应是吸热反应，之所以能够自发进行，是因为气体体积是增大的，且熵增大效应大于能量效应，D正确。‎ ‎3．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（   ）‎ A．10℃ 20 mL 3 mol/L的X溶液 B．20℃ 30 mL 2 mol/L的X溶液 C．20℃ 10 mL 4 mol/L的X溶液 D．10℃ 10 mL 2 mol/L的X溶液 考点：化学反应速率 答案：B 试题解析：温度高、浓度大的反应速率快，B项的反应最快。‎ ‎4．铁制自来水管与下列材料做成的水龙头连接，自来水管锈蚀最快的是（   ）‎ A．铁水龙头 B．铜水龙头 C．塑料水龙头 D．陶瓷水龙头 考点：金属的电化学腐蚀和防护 答案：B 试题解析：由原电池原理，接比铁稳定的铜管时，腐蚀最快。‎ ‎5．下列措施能提高合成氨［N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH＝－92.4 kJ/mol］厂的生产效率和经济效益的是（   ）‎ ‎①采用20 MPa~50 MPa的压强；‎ ‎②使用催化剂；‎ ‎③在合适的温度下进行反应；‎ ‎④从平衡混合气体中液化分离出NH3，并将N2、H2循环使用 A．①③④ B．③④ C．①②③ D．全部 考点：化学平衡 答案：D 试题解析：从该反应的特征及工业生产的实际情况看，题给的四个措施都能提高生产效率和经济效益。‎ ‎6．已知25℃、101 kPa条件下：‎ ‎①4Al(s)+3O2(g)＝2Al2O3(s)  ΔH＝－2834.9 kJ/mol ‎②4Al(s)+2O3(g)＝2Al2O3(s)  ΔH＝－3119.1 kJ/mol 由此得出的正确结论是（   ）‎ A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应 B．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为放热反应 C．O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应 D．O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应 考点：化学反应与能量变化 答案：A 试题解析：从两个反应的热效应看，O2比O3稳定，等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应；A选项正确。‎ ‎7．下图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+＝Zn2++H2↑。下列说法错误的是（   ）‎ A．a、b不可能是同种材料的电极 B．X为电流计，c为稀盐酸，该装置为原电池 C．X为直流电源，c为稀硫酸，该装置为电解池 D．X为电流计，c为稀硫酸，a可能为铜电极，b可能为锌电极 考点：原电池 答案：A 试题解析：若X为直流电源，该装置为电解池，c可以是稀硫酸，a、b可以都是锌电极，A错误、C正确；由原电池原理，BD也正确。‎ ‎8．现有两份大理石样品，一份是块状，一份是粉末状，在相同温度下，分别与100 mL、1 mol·L－1的盐酸完全反应，实验测得生成CO2的体积与反应时间的关系如图所示。有关说法正确的是（   ）‎ A．两份大理石样品的质量一定相等 B．两份盐酸一定反应完全 C．曲线a表示的是块状大理石样品与盐酸反应 D．曲线b表示的是块状大理石样品与盐酸反应 考点：影响化学反应速率的因素 答案：D 试题解析：虽然生成的二氧化碳一样多，但题没有说明反应物量的关系，AB均错误；粉末状的碳酸钙反应速率快，应是a曲线，故正确选项D。‎ ‎9．一定条件下，反应2NO2(g)N2O4(g)  ΔH＜0在密闭容器中达到平衡。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是（   ）‎ A．温度130℃、压强3.03×105Pa B．温度25℃、压强1.01×105Pa C．温度130℃、压强5.05×104Pa D．温度0℃、压强5.05×104Pa 考点：影响化学反应速率的因素 答案：C 试题解析：该题意说白了就是尽可能转化为NO2，即使平衡逆向移动，应高温、低压，选项为C。‎ ‎10．已知H-H、Cl-Cl和H-Cl的键能分别为436 kJ·mol－1、243 kJ·mol－1和431 kJ·mol－1，则由Cl2、H2生成1 mol HCl时的ΔH是（   ）‎ A．－183 kJ·mol－1 B．－91.5 kJ·mol－1‎ C．＋183 kJ·mol－1 D．＋91.5 kJ·mol－1‎ 考点：化学反应热的计算 答案：B 试题解析：由焓变的定义，该反应的ΔH=(436+243-2×431)/2=－91.5 kJ·mol－1，B 选项正确。‎ ‎11．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)＋Cu(s)＝Cu2+(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。下列说法正确的是（   ）‎ A．银电极为负极 B．X电极是锌电极 C．去掉盐桥电流计指针仍偏转 D．Y溶液为AgNO3溶液 考点：原电池 答案：D 试题解析：由原电池原理，X电极是铜电极，做负极，Y溶液为AgNO3溶液；若去掉盐桥电流计，无内电路，不能构成原电池，正确说法为D。‎ ‎12．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是（   ）‎ A．充电时作阳极，放电时作正极 B．充电时作阳极，放电时作负极 C．充电时作阴极，放电时作负极 D．充电时作阴极，放电时作正极 考点：化学电源 答案：A 试题解析：由原电池及电解池原理看，蓄电池标有“+”的接线柱，放电时作正极，充电时作阳极。A说法正确。‎ ‎13．某密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，若要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等，且用SO2、O2作反应物，则SO2、O2的初始物质的量之比的范围应满足（   ）‎ A． B．‎ C． D．‎ 考点：化学平衡 答案：C 试题解析：设投料时SO2为xmol，O2为ymol，若转化的氧气1mol，二氧化硫2mol，生成的三氧化硫2mol，依题意x+y=5，因是可逆反应，x＞1、y＜4，y＞2、x＜3，即，C选项正确。‎ ‎14．下图用来研究钢铁制品的腐蚀，装置的气密性良好，且开始时U形管两端的红墨水液面相平。一段时间后能观察到铁钉生锈。下列说法不正确的是（   ）‎ A．铁钉表面发生的反应为：Fe－3e－＝Fe3+‎ B．若液体a为稀醋酸，则U形管液面右高左低 C．若液体a为食盐水，则U形管液面左高右低 D．若液体a为食用油，则铁钉生锈速率较慢 考点：金属的电化学腐蚀和防护 答案：A 试题解析：该过程中Fe失去电子生成Fe2+，A错误；B时生成氢气，试管内压强增大，U形管液面右高左低;C时发生吸氧腐蚀，试管内压强减小，U形管液面左高右低，D时与氧气隔绝，铁钉生锈速率较慢，三个说法均正确。‎ ‎15．与下图有关的下列叙述正确的是（   ）‎ A．a为直流电源的负极 B．用该装置制白铁(镀锌铁)，d为铁电极 C．用该装置精炼铜，d为粗铜电极 D．c、d均为石墨电极电解饱和食盐水时，c电极附近pH升高 考点：电解池 答案：B 试题解析：从图示看，该装置是电解池，a是正极，c是阳极，b是负极，d是阴极；若用于精炼铜，c为粗铜电极；d电极附近pH升高;做镀锌铁时，d为铁电极；正确的叙述只有B。‎ ‎16．用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入（   ）‎ A．0.1 mol CuO B．0.05 mol Cu2(OH)2CO3‎ C．0.1 mol Cu(OH)2 D．0.1 mol CuCO3‎ 考点：电解池 答案：B 试题解析：从电解的原理看，OP段放阳极氧气，电子守恒阴极析出铜0.1mol，PQ段阳极放氧气，阴极放氢气，转移0.1mol的电子，放出氢气0.05mol， 要使溶液恢复到起始状态，需要补入铜元素、氢元素0.1mol，氧元素0.15mol，符合要求的只有B选项（多余的O、C以CO2形式放出）。‎ ‎17．某恒温密闭容器发生可逆反应Z(？)+W(？)X(g)+Y(？)，t1时刻达到平衡，t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡后未再改变条件，如图所示。下列说法正确的是（   ）‎ A．Z和W在该条件下至少有一种为气态 B．t1~ t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等 C．若在该温度下此反应平衡常数表达式为K＝c(X)，则t1~ t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等 D．若该反应只在某温度T以上自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大 考点：化学平衡 答案：D 试题解析：t2时压强增大，正反应速率不变，Z和W在该条件下都不是气态，A错误；逆反应速率加快，Y状态不确定，无论Y是不是气体，反应体系中气体的平均摩尔质量都是定值，B错误；C时只有X是气体，体积缩小，平衡逆向移动，但X的浓度不改变，C错误；该反应是熵变增大的反应，若不能自发进行，正向一定是吸热反应，即平衡常数K随温度升高而增大，D说法是正确的。‎ ‎18．在一定温度条件下，甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中均发生如下反应：3A(g)＋B(g)x C(g)＋D(s)。向甲中通入6 mol A和2 mol B，向乙中通入1.5 mol A、0.5 mol B、3 mol C和2 mol D，反应一段时间后都达到平衡，此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为20%。下列叙述中不正确的是（   ）‎ A．若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量不相等，则x＝4‎ B．平衡时，甲、乙两容器中A、B的物质的量之比相等 C．平衡时，甲中A的体积分数为40%‎ D．若平衡时两容器中的压强不相等，则两容器中压强之比为8：5‎ 考点：化学平衡 答案：C 试题解析：依题意，甲、乙是两个等效平衡，D是固体，不影响平衡，故A的物质的量不相等时x＝4，A正确；因投料是按照系数比投入，平衡时，甲、乙两容器中A、B的物质的量之比相等，B正确；因反应前后气体体积不变，两容器中压强之比为8：5（），D正确；经“三段式”计算，平衡时，甲中A的体积分数为60%，C错误。‎ ‎19．一定温度下有可逆反应：A(g)＋2B(g)2C(g)＋D(g)。现将4 mol A和8 mol B加入体积为2 L的某密闭容器中，反应至4 min时，改变某一条件，测得C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法中正确的是（   ）‎ A．0~2 min内，正反应速率逐渐增大 B．4 min时，A的转化率为50%‎ C．6 min时，B的体积分数为25%‎ D．4 min时，改变条件后，平衡向逆反应方向移动 考点：化学平衡 答案：C 试题解析：从图示看，该反应从正向进行，0~2 min内，正反应速率逐渐减小，A错误；4 min时，生成2.5×2mol的C，消耗2.5mol的A，A的转化率为2.5/4=62.5%，B 错误；6 min时，生成C仍然是5mol，（因平衡没有移动，浓度的增大一定是缩小体积引起，反应前后气体体积不变），B的体积分数为25%，C正确、的错误。正确选项C。‎ ‎20．已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＝－92.4 kJ/mol。在相同温度下，相同容积的恒容容器中，实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：‎ 则下列关系中正确的是（   ）‎ A． B．‎ C． D．‎ 考点：化学平衡 答案：D 试题解析：由两个反应的投料看（一边倒），二者是等效平衡，W1＝W2，因相当于已经生成了0.2mol的氨气（原理约生成0.25mol的氨气），故Q＜23.15，正确选项D。‎ ‎21．下列有关溶液组成的描述合理的是（   ）‎ A．常温下，水电离出的c(H+)＝1×10－12 mol/L，某无色溶液中不可能大量存在：Na+、NH4+、Cl－、S2－‎ B．pH＝2的溶液中，可能大量存在：Na+、Fe2+、ClO－、SO42－‎ C．某溶液中加入少量Al 有H2生成，溶液中可能大量存在：NH4+、K+、Cl－、NO3－‎ D．常温下某溶液中KW/c(H+)=1×10－12，溶液中可能大量存在：Na+、NH4+、Cl－、HCO3－‎ 考点：离子共存 答案：A 试题解析：A的环境可能是强酸性，也可能是强碱性；若是强酸性，S2－不能大量存在，若是强碱性， NH4+不能大量存在。B是酸性环境，Fe2+、ClO－不可能大量存在；C中若是强酸性，NO3－不能大量存在（不会放出氢气），若是强碱性， NH4+不能大量存在。D是强酸性环境，HCO3－不可能大量存在。合理的描述是A选项。‎ ‎22．在25℃时，用蒸馏水稀释1 mol/L的醋酸溶液至0.01 mol/L，随着溶液的稀释，下列各项中始终保持增大的是（   ）‎ A． B．‎ C． D．‎ 考点：弱电解质的电离 答案：A 试题解析：醋酸是弱电解质，加水稀释醋酸，促进醋酸电离，则n（CH3COO－）、n（H＋）增大，n（CH3COOH）减小，因稀溶液溶液体积增大的程度大，所以c（CH3COO－）、c（H＋）、c（CH3COOH）都减小，水的离子积不变，c(OH－)增大，故A增大、BC减小、D不变，正确选项A。‎ ‎23．常温时，以下4种溶液pH最小的是（   ）‎ A．0.01 mol·L－1醋酸溶液 B．0.02 mol·L－1醋酸与0.02 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合液 C．0.03 mol·L－1醋酸与0.01 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合液 D．pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合液 考点：弱电解质的电离 答案：A 试题解析：反应后D呈中性、B呈碱性，C相当于是0.01 mol·L－1醋酸和0.005 mol·L－1醋酸钠的混合液，pH最小的是0.01 mol·L－1醋酸溶液，即选项A。‎ ‎24．已知一种c(H+)=10－3mol/L的酸和一种c(OH－)=10－3mol/L的碱等体积混合后，溶液呈酸性，其原因可能是（   ）‎ A．浓的强酸和稀的强碱反应 B．浓的弱酸和稀的强碱反应 C．等浓度的强酸和弱碱反应 D．二元强酸与一元强碱反应 考点：盐类的水解 答案：B 试题解析：二者反应后之所以称酸性，一定是有部分未电离的酸，即原来是由浓的弱酸和稀的强碱反应，B选项正确。‎ ‎25．常温时，在甲烧杯中放入盐酸，在乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的H2，下列说法不正确的是（   ）‎ A．甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大 B．甲烧杯中的酸过量 C．两烧杯中参加反应的锌等量 D．反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大 考点：弱电解质的电离 答案：B 试题解析：二者的c(H+)相等，反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大，但乙烧杯中的n(H+)大，若放出同样多的氢气，参加反应的锌等量，乙中锌不足、甲中酸不足，正确选项B。‎ ‎26．25℃时若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va< Vb和a = 0.5 b，则下列符合a值的是（   ）‎ A．3 B．4 C．5 D．6‎ 考点：盐类的水解 答案：B 试题解析：因b＞7，故a＞3.5；因为恰好中和，所以10-a mol·L-1Va=10b－14 mol·L-1Vb，解得，解得a＜14/3。所以a的取值范围是3.5＜a＜14/3，符合要求的只有B。‎ 二、填空题（共6小题）‎ ‎27.为了证明可逆反应有一定的限度，进行了如下探究活动：①取5 mL、0.1 mol/L KI溶液，再滴加5~6滴0.1 mol/L FeCl3溶液。②充分反应后，将溶液分成三份。③其中一份，滴加CCl4，用力振荡一段时间，CCl4层出现紫色，说明反应生成碘，相应的离子方程式是_______________。④另取一份，滴加________溶液，现象____________，说明该反应存在一定的限度。取③静置后的上层清液少量，向其中滴加AgNO3溶液，出现少量黄色沉淀，此方法能否证明反应存在一定的限度_______？理由是__________________________。‎ 考点：难溶电解质的溶解平衡 答案：2Fe3++2I－2Fe2++I2；KSCN；溶液呈血红色；不能；KI过量 试题解析：Fe3+将I－氧化为I2的离子方程式为Fe3++2I－2Fe2++I2；实验④实际是在检验Fe3+的存在，可滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色即可；因实验①中的I－过量，并不能证明其与Fe3+的反应是可逆的。‎ ‎28.不同温度下，水溶液中c（H+）与c（OH－）的关系如图所示。回答下列问题：‎ ‎（1）T℃_______25℃（填“＞”、“＜”或“＝”）。‎ ‎（2）向a点对应的醋酸溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液至b点，则两溶液的体积________（填“相等”或“不相等”）。‎ ‎（3）d点对应的食盐水pH＝________，呈_______性（填“酸”、“中”或“碱”）。‎ ‎（4）T℃时pH＝5的硫酸溶液100 mL中，由水电离的c（H+）＝____。将此溶液稀释至原体积的1000倍，稀释后溶液中c（H+）/c（SO42－）＝_________。向稀释后的溶液中加入_____mL T℃的pH＝7的NaOH溶液恰好使溶液呈中性。‎ 考点：弱电解质的电离 答案：（1）＞（2）不相等（3）6；中（4）1.0×10－7 mol/L ；200∶1（或200）；100‎ 试题解析：（1）T℃时，水的离子积为10-12，即水的电离程度增大，肯定是温度升高的，即T℃＞25℃‎ ‎（2）醋酸是弱酸，和氢氧化钠中和至溶液中性时，二者的体积肯定不相等（相等时溶液呈碱性）‎ ‎（3）d点的食盐水仍然呈中性，但电离程度增大，pH＝6‎ ‎（4）T℃时水的离子积为10-12，此时，由水电离的c（H+）＝10-12/10-5=1.0×10－7 mol/L ；将此溶液稀释至原体积的1000倍，稀释后溶液中c（H+）约是10-6，c（SO42－）=5×10-9二者之比为200∶1；此时酸碱中的c（H+）和c（OH-）浓度相等，若要中和到中性，体积也得是100mL。‎ ‎29.已知：a．2C3H8（g）+7O2（g）＝6CO（g）+8H2O（l）  ΔH＝－2741.8 kJ/molb．2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）  ΔH＝－566 kJ/mol ‎（1）C3H8的燃烧热为_____________。‎ ‎（2）C3H8在不足量的O2里燃烧，生成CO和CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生如下反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）  ΔH＞0。‎ ‎①下列事实能说明该反应达到平衡的是________。‎ ‎　　a．体系的压强不发生变化 ‎　　b．v正（H2）＝v逆（CO）‎ ‎　　c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化 ‎　　d．CO2的浓度不再发生变化 ‎②在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c（CO）＝1 mol/L，c（H2O）＝2.4 mol/L，达到平衡后CO的转化率为40%，该反应在此温度下的平衡常数是_____________。‎ 考点：化学平衡 答案：（1）2219.9 kJ/mol（2）bd；0.4‎ 试题解析：（1）有盖斯定律，C3H8的燃烧热为（-2741.8-566×3）/2=2219.9kJ/mol ‎（2）该反应前后气体体积不变，故bd是达到了平衡状态；该反应消耗CO0.4mol，生成CO2和H2都是0.4mol，剩余的CO0.6mol、水为2mol，由H守恒，设该容器为1L，原来的丙烷是2.4×2/8=0.6mo，由C守恒原来的l平衡常数CO2为（0.6×3-1）=0.8mol， 平衡时c（CO2）＝0.8+0.4=1.4mol/L K==0.4‎ ‎30.甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质，A为10电子化合物，B为18电子化合物，各物质之间存在如图所示的转化关系（部分反应条件及产物略去）：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）甲的化学式为_________，B的电子式为_____________。‎ ‎（2）写出反应⑤的离子方程式________________________________________。‎ ‎（3）反应①中生成1 mol A的活化能为1127 kJ/mol，反应②中生成1 mol B的活化能为340 kJ/mol，则相同条件下，反应①的反应速率_________（填“大于”“小于”或“等于”）反应②的反应速率。‎ ‎（4）一定条件下，向容积不变的某密闭容器中加入x mol甲和y mol乙及催化剂。‎ ‎①若x＝8，y＝2，反应达到平衡时转移2 mol电子，且反应放出30.8 kJ热量，则该反应的热化学方程式为_______________________________。气体乙的平衡转化率为_________。‎ ‎②若欲使平衡时气体乙的体积分数为恒定值，则x与y的关系是_____________。‎ 考点：无机推断 答案：（1）H2；（2）OH－+NH4+NH3↑+H2O（3）小于（4）①N2（g）+3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ/mol；16.7%    ②x＝y 试题解析：由相关物质的性质和转化关系可推出，甲是氢气，乙是氮气，丙是氯气，A是氨气，B是氯化氢；‎ ‎（1）氢气分子式是H2；氯化氢的电子式是 ‎（2）氯化铵和热的氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：OH－+NH4+NH3↑+H2O ‎（3）辅导活化能高，说明活化分子少，反应速率慢。‎ ‎（4）①转移2 mol电子，消耗氢气1mol，故反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的焓变ΔH＝-30.8×3=－92.4 kJ/mol；此时反应的氮气是1/3mol，氮气的转化率为1/（2×3）×100%=16.7% .②要使平衡时相关物质的体积分数为恒定值，x与y的关系是x/y=3/1。‎ ‎31.甲醇是一种重要的可再生能源。‎ ‎（1）已知：2CH4（g）+O2（g）＝2CO（g）+4H2（g）  ΔH＝a kJ/mol CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）  ΔH＝b kJ/mol 写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式______________________________。‎ ‎（2）通过下列反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。‎ 甲图是反应时CO和CH3OH（g）的物质的量浓度随时间（t）的变化情况。从反应开始至到达平衡，用H2表示的反应速率v（H2）＝_____________。‎ ‎（3）在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2，CO的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如乙图所示。‎ ‎①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_________（填字母序号）。‎ ‎　　A．H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍 ‎　　B．H2的体积分数不再改变 ‎　　C．H2的转化率和CO的转化率相等 ‎　　D．混合气体的平均摩尔质量不再改变 ‎②比较A、B两点压强大小：P（A）________P（B）（填“＞”、“＜”或“＝”）‎ ‎③若达到化学平衡状态A时，容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2，则在平衡状态B时容器的体积为_________L。‎ ‎（4）以甲醇为燃料，O2为氧化剂，KOH溶液为电解质溶液，可制成燃料电池（电极材料为惰性电极）。若KOH溶液足量，写出电池总反应的离子方程式__________________________。‎ 考点：燃烧热、能源化学平衡 答案：（1）2CH4（g）+O2（g）＝2CH3OH（g） ΔH＝（a+2b） kJ/mol（2）0.15 mol/（L·min）（3）①BD    ②＜    ③4（4）2CH3OH+3O2+4OH－＝2CO32－+6H2O 试题解析：（1）由盖斯定律，该反应的热化学方程式为：2CH4（g）+O2（g）＝2CH3OH（g） ΔH＝（a+2b）kJ/mol ‎（2）从图示看CO减少（0.9-0.15）=0.75mol/L， v（H2）＝=0.15 mol/（L·min）‎ ‎（3）①由题意，该反应是气体体积减小的定容下反应，从方程式系数比及投料关系看，AC是必然，不一定是平衡状态，BD一定是达到了平衡。②同温下CO的转化率大压强大，即P ‎（A）＜P（B）； ③A 时转化率50%，经计算该温度下的平衡常数为4，设二次投料反应后体积为xL，此时的转化率为80%，即，x=4L。‎ ‎（4）该燃料电池在碱性环境中总的离子方程式为：2CH3OH+3O2+4OH－＝2CO32－+6H2O ‎32.甲醇是一种优质燃料，在工业上常用CO和H2合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。‎ 已知：①CO（g）+1/2O2（g）＝CO2（g） ΔH1＝－283.0 kJ/mol ‎②H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g） ΔH2＝－241.8 kJ/mol ‎③CH3OH（g）+3/2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） ΔH3＝－192.2 kJ/mol 回答下列问题：‎ ‎（1）计算CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的反应热ΔH4＝_________________。‎ ‎（2）若在绝热、恒容的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2，发生反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），下列示意图正确且能说明在进行到t1时刻为平衡状态的是________（填选项字母）。‎ ‎（3）T1℃时，在一个体积为5 L的恒容容器中充入1 mol CO、2 mol H2，经过5 min达到平衡，CO的转化率为0.8，则5 min内用H2表示的反应速率为v（H2）＝________________。T1℃时，在另一体积不变的密闭容器中也充入1 mol CO、2 mol H2，达到平衡时CO的转化率为0.7，则该容器的体积________5 L（填“＞”“＜”或“＝”）；T1℃时，CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数K＝_________。‎ ‎（4）在T1℃时，在体积为5 L的恒容容器中充入一定量的H2和CO，反应达到平衡时CH3OH的体积分数与n（H2）/n（CO）的关系如图所示。温度不变，当n（H2）/n（CO）＝2.5时，达到平衡状态，CH3OH的体积分数可能是图象中的______点。‎ ‎（5）为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，写出KOH作电解质溶液时，甲醇燃料电池的负极反应式________________________。该电池负极与水库的铁闸相连时，可以保护铁闸不被腐蚀，这种电化学保护方法叫做__________________。‎ ‎（6）含有甲醇的废水随意排放会造成水污染，可用ClO2将其氧化为CO2，然后再加碱中和即可。写出处理甲醇酸性废水过程中，ClO2与甲醇反应的离子方程式______________。‎ 考点：化学平衡原电池 答案：（1）－574.4 kJ/mol（2）d（3）0.064 mol·L－1·min－1；＞；625（4）F（5）CH3OH+8OH－－6e－＝CO32－+6H2O；外加电流的阴极保护法（6）6ClO2+5CH3OH＝5CO2↑+6Cl－+6H++7H2O 试题解析：（1）由盖斯定律，题给反应为①+2②-③，即ΔH4＝-283.0-241.8×2+192.2=－574.4 kJ/mol ‎（2）平衡时，V（正）应不变，A错误；该反应是放热的，绝热情况下，平衡常数应减小，B错误；C时只是二者的物质的量相等，不表示平衡状态；当CO质量分数不变时，该反应一定达到平衡；只选d。‎ ‎（3）此时，氢气的转化率也是0.8，转化的氢气1.6mol，浓度是0.32mol·L－1，v（H2）＝0.064 mol·L－1·min－1；此时转化率减小，平衡逆向移动，相当于压强减小、体积增大，故此时该容器的体积＞5L；平衡常数K＝=625‎ ‎（4）由反应特征看，n（H2）/n（CO）=2时，CH3OH的体积分数最大，再增加时，开始减小，故此时的情况可能是图中的F点。‎ ‎（5）甲醇的燃料电池在碱性环境中的负极反应为CH3OH+8OH－－6e－＝CO32－+6H2O；若连接电源，这种方法是外加电流的阴极保护法 ‎（6）该反应是甲醇在酸性条件下被ClO2氧化为无毒的CO2，ClO2被还原为无毒、稳定的Cl－，离子方程式为：6ClO2+5CH3OH＝5CO2↑+6Cl－+6H++7H2O