（15分）甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度℃
500
800
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）
K1
2.5
0.15
②H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g）
K2
1.0
2.50
③3H2（g）+CO2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
K3
 
 
 
（1）反應(yīng)②是           （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。
（2）某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如下圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K（A）       K（B）（填“>”、“<”或“＝”）。據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝      （用K1、K2表示）。

（3）在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c（CO）與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ和曲線Ⅲ。
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時(shí)，改變的條件是            。
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時(shí)，改變的條件是            。

（4）甲醇燃料電池有著廣泛的用途，同時(shí)Al—AgO電池是應(yīng)用廣泛的魚雷電 池，其原 理 如右圖所示。該電池的負(fù)極反應(yīng)式是                        。

（5）一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下，將a mol/L的醋酸與b mol/L Ba（OH）2溶液等體積混合，反應(yīng)平衡時(shí)，2c（Ba2+）=c（CH3COO－），用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為             。

（15分）（1）吸熱（2分） 
（2）＝（2分）  K1·K2（2分）
（3）加入催化劑（2分）；將容器的體積（快速）壓縮至2L（2分）
（4）Al－3e- + 4OH- = AlO2- + 2H2O（2分）  
（5）×10-7 （3分）

解析試題分析：（1）溫度升高，反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)增大，說明升溫對正反應(yīng)有利，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（2）A與B的平衡狀態(tài)不同，但溫度相同，所以化學(xué)平衡常數(shù)相同，K（A）=K（B）；根據(jù)蓋斯定律，③=①+②，所以K3＝K1·K2；
（3）曲線Ⅱ與曲線I相比，CO的濃度未變，說明平衡未移動(dòng)，但達(dá)平衡的時(shí)間縮短，說明反應(yīng)速率加快，所以改變的條件是使用了催化劑；曲線III與曲線I相比，t0時(shí)刻CO的濃度瞬間增大到3mol/L，所以只能是縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，因?yàn)榉磻?yīng)②是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，所以平衡不移動(dòng)，曲線I與曲線III中的CO的物質(zhì)的量相等，原平衡中CO的物質(zhì)的量是3mol/L×3L=9mol，所以新平衡時(shí)容器的體積是9mol/4.5mol/L=2L，所以改變的條件是將容器的體積（快速）壓縮至2L；
（4）Al比Ag活潑，所以Al做負(fù)極，失去電子生成的鋁離子與氫氧根離子反應(yīng)最終生成偏鋁酸根離子和水，電極反應(yīng)式為Al－3e- + 4OH- = AlO2- + 2H2O
（5）反應(yīng)平衡時(shí)，2c（Ba2+）=c（CH3COO－），根據(jù)電荷守恒規(guī)律，有反應(yīng)平衡時(shí)，2c（Ba2+）+c(H+)=c（CH3COO－）+c(OH-)，所以溶液為中性，c(H+)= c(OH-)=1×10-7mol/L，醋酸是弱酸，氫氧化鋇是強(qiáng)堿，所以醋酸鋇的溶液應(yīng)呈堿性，現(xiàn)在溶液為中性，說明醋酸過量，設(shè)醋酸、氫氧化鋇的體積均是1L，完全反應(yīng)后c（Ba2+）=b/2mol/L，所以溶液中剩余醋酸的濃度為(a-2b)mol/2L，c（CH3COO－）="2" c（Ba2+）=2×b/2mol/L=bmol/L，該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為K= c（CH3COO－）·c(H+)/ c（CH3COOH）=×10-7
考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的判斷，蓋斯定律的應(yīng)用，對圖像的分析，電化學(xué)原理的應(yīng)用，化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（2分）某溫度時(shí)，在2L固定體積的密閉容器中X、Y、Z三種氣體隨時(shí)間的變化如圖所示：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                           ；
（2）下列表示該反應(yīng)速率最大的是           
A．v（X）=0.6mol/（L·s）   B．v（Y）=0.3mol/（L·s） C．v（Z）=0.5mol/（L·s）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氫能被視為未來的理想清潔能源，科學(xué)家預(yù)測“氫能”將是21世紀(jì)最理想的新能源。目前分解水制氫氣的工業(yè)制法之一是“硫—碘循環(huán)”，主要涉及下列反應(yīng)：
Ⅰ  SO2+2H2O+I2＝ H2SO4+2HI 　　　　�、�   2HIH2+I2
Ⅲ  2H2SO4＝ 2SO2↑+O2↑+2H2O
（1）分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是      。
a．反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行     b．反應(yīng)I中SO2還原性比HI強(qiáng)
c．循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O      d．循環(huán)過程中產(chǎn)生1molO2的同時(shí)產(chǎn)生1molH2
（2）一定溫度下，向2L密閉容器中加入1mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。0—2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)=    　 。該溫度下，反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)K=     。相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則      是原來的2倍。

a．平衡常數(shù)           b．HI的平衡濃度 
c．達(dá)到平衡的時(shí)間      d．平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)
（3）SO2在一定條件下可被氧化生成SO3，其反應(yīng)為：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0。某科研單位利用原電池原理，用SO2和O2來制備硫酸，裝置如圖，電極為多孔的材料，能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。

①a電極的電極反應(yīng)式為                      ；
②若得到的硫酸濃度仍為49%，則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為   。          
（4）實(shí)際生產(chǎn)還可以用氨水吸收SO2生成亞硫酸的銨鹽�，F(xiàn)取a克該銨鹽，若將其中的SO2全部反應(yīng)出來，應(yīng)加入10 mol/L的硫酸溶液的體積范圍為                。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（8分）（1）某溫度時(shí)，在2 L密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________________

（2） 用Z表示從0—2min內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為    
____________________
（3） 某時(shí)刻t（t﹤5min）測得Y、Z兩者的物質(zhì)的量之比為
3:1，則X的轉(zhuǎn)化率為_________
（4） 該條件下，能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是       
a．容器內(nèi)z物質(zhì)的量濃度為0.25mol/L
b．正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為0       
c．容器內(nèi)X、Y、Z物質(zhì)的量之比為1∶3∶2
d．容器內(nèi)X氣體的體積分?jǐn)?shù)不變  
e. 單位時(shí)間內(nèi)消耗3a mol X，同時(shí)生成2a mol Z

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（14分）中國環(huán)境監(jiān)測總站數(shù)據(jù)顯示，顆粒物(PM2.5等)為連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物，其主要為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。請回答下列問題：
（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

離子
K+
Na+
NH
SO
NO
Cl－
濃度/mol?L－1
4×10－6
6×10－6
2×10－5
4×10－5
3×10－5
2×10－5
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算PM2.5待測試樣的pH ＝　       　。
（2） NOx是汽車尾氣的主要污染物之一。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

① N2(g)＋O2(g)2NO(g)△H＝                                 。
②當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式                                                  。
③ 汽車汽油不完全燃燒時(shí)還產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：
2CO(g)＝2C(s)＋O2(g),已知該反應(yīng)的△H＞0，該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)？       。
（3）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時(shí)又能制得氫氣，具體流程如下：

① 用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)　                           　。
② 用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是                。
③ 用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示），NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：Ni(OH)2＋M  NiO(OH)＋MH，電池放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為　                        　； 充電完成時(shí)，全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)，若繼續(xù)充電，將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（15分）已知化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。請回答下列問題：
（1）可逆反應(yīng)FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）是煉鐵工業(yè)中一個(gè)重要反應(yīng)，其溫度與平衡常數(shù)K的關(guān)系如下表：

T（K）
938
1100
K
0.68
0.40
 
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式__________。
②若該反應(yīng)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，若升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量_____；充入氦氣，混合氣體的密度____（選填“增大”、“減小”、“不變”）。
（2）常溫下，濃度均為0.1 mol·L－1的下列六種溶液的pH如下表：
溶質(zhì)
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
11.3
①上述鹽溶液中的陰離子，結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)的是           
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，濃度均為0.01 mol·L－1的下列五種物質(zhì)的溶液中，酸性最強(qiáng)的是      ；
將各溶液分別稀釋100倍，pH變化最小的是    （填編號）。
A．HCN        B．HClO       C．C6H5OH      D．CH3COOH         E．H2CO3
③據(jù)上表數(shù)據(jù)，請你判斷下列反應(yīng)不能成立的是    （填編號）。
A．CH3COOH＋ Na2CO3＝NaHCO3＋CH3COONa  B．CH3COOH＋NaCN＝CH3COONa＋HCN
C．CO2＋H2O＋2NaClO＝Na2CO3＋2HClO       D．CO2＋H2O＋2C6H5ONa＝Na2CO3＋2C6H5OH
④要增大氯水中HClO的濃度，可向氯水中加入少量的碳酸鈉溶液，反應(yīng)的離子方程式為                                            
（3）已知常溫下Cu（OH）2的Ksp＝2×10－20。又知常溫下某CuSO4溶液里c（Cu2＋）＝0.02 mol·L－1，如果要生成Cu（OH）2沉淀，則應(yīng)調(diào)整溶液pH大于        ；要使0.2 mol·L－1的CuSO4溶液中Cu2＋沉淀較為完全 （ 使Cu2＋濃度降至原的千分之一）則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH為           。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(6分) 某研究小組擬用定量的方法測量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢，設(shè)計(jì)了如下圖1所示的裝置。

（1）檢查圖1所示裝置氣密性的方法是____________________。
（2）若要比較產(chǎn)生氣體的快慢，可以測量相同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積，也可以測量__________________________。
（3）實(shí)驗(yàn)測得鋁絲產(chǎn)生氣體的速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖2所示，則t1～t2時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是__________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Ⅰ．某實(shí)驗(yàn)小組對H2O2的分解做了如下探究。下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H2O2分解速率的因素時(shí)記錄的一組數(shù)據(jù)，將質(zhì)量相同但狀態(tài)不同的MnO2分別加入盛有15 ml 5%的H2O2溶液的大試管中，并用帶火星的木條測試，結(jié)果如下：

MnO2
觸摸試管情況
觀察結(jié)果
反應(yīng)完成所需的時(shí)間
粉末狀
很燙
劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃
3.5min
塊狀
微熱
反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃
30min
 
（1）寫出上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：                 ，該反應(yīng)是        反應(yīng)（填放熱或吸熱）。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化效果與                  有關(guān)。
Ⅱ．某溫度時(shí)在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量（n）隨時(shí)間（t）變化的曲線如右圖所示，圖中數(shù)據(jù)分析：

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                        。
（2）反應(yīng)開始至2min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為：      。
（3）在密閉容器里，通入a mol X(g)和b mol Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g) + Y(g) = 2Z(g)，當(dāng)改變下列條件時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)減小                      
A．降低溫度     Ｂ．加入催化劑      Ｃ．增大容器體積

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在2 L密閉容器內(nèi)，800℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
 
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝__________。已知K300℃>K350℃，則該反應(yīng)是________熱反應(yīng)。
(2)如圖中表示NO2變化曲線的是__________，用O2表示從0 s～2 s 內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________。

(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器內(nèi)密度保持不變
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是__________。
a．及時(shí)分離出NO2氣體
b．適當(dāng)升高溫度
c．增大O2的濃度
d．選擇高效催化劑

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