Question

Ⅰ已知在常溫常壓下：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)?? △H=_1275．6kJ?mol-1

②H2O(l)═H2O(g)?? △H=+44．0kJ?mol-1寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：??????????????? 。

Ⅱ．甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣，反應方程式如下：

CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0

（1）一定條件下，向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，測得混合氣體的壓強是反應前的1．2倍，則用甲醇表示該反應的速率為　　???? 　 。

（2）判斷 ⑴ 中可逆反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填序號）　??????????? 　。

①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)　? ②混合氣體的密度不變　 ③混合氣體的平均相對分子質量不變?????? ④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化???? ⑤CO2和H2的濃度之比為1:3

（3）圖中P是可自由平行滑動的活塞，關閉K，在相同溫度時，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1．2molCH3OH(g) 和2．4molH2O(g)，兩容器分別發(fā)生上述反應。? 已知起始時容器A和B的體積均為aL，反應達到平衡時容器B的體積為1．5aL，容器B中CH3OH轉化率為　　　　 　；維持其他條件不變，若打開K一段時間后重新達到平衡，容器B的體積為　　　　 L（連通管中氣體體積忽略不計，且不考慮溫度的影響）。

Ⅲ．如圖甲、乙是電化學實驗裝置。請回答下列問題：

（1）若兩池中均盛放CuSO4溶液

①甲池中石墨棒上的電極反應式為____________________．

②如果起始時乙池盛有200mL CuSO4溶液，電解一段時間后溶液藍色變淺，若要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，需要向溶液中加入0．8g CuO，則其電解后的pH為????? （忽略溶液體積的變化）。

（2）若甲池中盛放飽和NaCl溶液，則甲池中石墨棒上的電極反應式為__________________．

 

Answer 1

【答案】

ⅠCH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ?mol-1?

Ⅱ．（1）0．01mol/(L·s)? （2）? ③④???? （3）75%????? 1．75a

Ⅲ．（1）①Cu2＋＋2e- = Cu（1分）??? ② 1?

（2）O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-（2分）???

【解析】

試題分析：Ⅰ．根據(jù)燃燒熱的概念結合題給反應：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ?mol-1②H2O(l)═H2O(g)?? △H=+44．0kJ?mol-1利用蓋斯定律：①×1/2—②×2得表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ?mol-1；Ⅱ．甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣，反應方程式如下：CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0（1）根據(jù)阿伏加德羅定律：等溫等容條件下，氣體的壓強之比等于氣體的物質的量之比，分析題意知，反應前氣體的總物質的量為4mol，20s后，測得混合氣體的壓強是反應前的1．2倍，則混合氣體的物質的量為4.8mol，增加0.8mol，結合反應方程式CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) 利用差量法計算，參加反應甲醇的物質的量為0.4mol，根據(jù)v=△n/V△t計算，用甲醇表示該反應的速率為0．01mol/(L·s)；（2）①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)，不符合v正 = v逆，錯誤；②根據(jù)密度的定義式判斷，混合氣體的密度不隨反應的進行而變化，為恒量，不能作為平衡標志，錯誤；③根據(jù)摩爾質量的定義判斷，混合氣體的平均相對分子質量隨反應的進行不斷變化，當其不變時已達平衡，正確；④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化，正確；⑤平衡時CO2和H2的濃度之比不一定為1:3，錯誤，選③④ ；（3）根據(jù)題給裝置圖判斷，B容器維持溫度和壓強不變，根據(jù)阿伏加德羅定律：等溫等壓下氣體的體積之比等于氣體的物質的量之比， 已知起始時容器B的體積為aL，反應達到平衡時容器B的體積為1．5aL，反應前容器B中氣體的總物質的量為3.6mol，則平衡后混合氣體的物質的量為5.4mol，氣體物質的量增加1.8mol，結合題給方程式利用差量法計算參加反應CH3OH的物質的量為0.9mol，轉化率為75%；維持其他條件不變，若打開K一段時間后，相當于2．2molCH3OH(g) 和4．4molH2O(g)反應在等溫等壓條件下進行，重新達到平衡，根據(jù)等效平衡知識判斷，氣體的總體積為2．75aL，則容器B的體積為1．75aL；Ⅲ．（1）①甲池為原電池，石墨棒作正極，電極反應式為Cu2＋＋2e- = Cu；②如果起始時乙池盛有200mL CuSO4溶液，電解一段時間后溶液藍色變淺，若要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，需要向溶液中加入0．8g CuO，則電解生成0.01mol銅和0.005mol氧氣，根據(jù)電極反應式

2H2O - 4e-=O2↑ + 4H+ 判斷，生成的氫離子物質的量為0.02mol,物質的量濃度為0.1mol/L，則其電解后的pH為1；（2）若甲池中盛放飽和NaCl溶液，則甲池為鋼鐵的吸氧腐蝕，石墨棒上的電極反應式為O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。

考點：考查熱化學方程式的書寫、蓋斯定律及燃燒熱的概念，化學平衡計算及差量法、等效平衡，原電池原理及電解原理的應用。