甲醇是一種重要的化工原料。甲醇與水蒸氣催化重整可獲得清潔能源，具有廣泛的應(yīng)用前景�，F(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)，在體積為1 L的密閉容器中，充入1mol CH3OH和1molH2O，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CH3OH (g)+ H2O (g) CO2(g) +3 H2 (g)，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下表所示。 

時(shí)間
物質(zhì)
0 min
10 min
30 min
60 min
70 min
CO2(mol/L)
0
0.2
0.6
0.8
0.8
CH3OH(mol/L)
1.0
0.8
0.4
0.2
0.2
 
①已知：CH3OH (g)+ O2 (g) CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol 
H2(g)+O2 (g) H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 
則甲醇與水蒸氣催化重整反應(yīng)的焓變△H3=_____                    。 
②10~30 min內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。 
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=__________________。 
④下列措施中能使平衡時(shí)n(CH3OH)／n(CO2)減小的是(雙選)___________。 
A．加入催化劑               B．恒容充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大 
C．將H2(g)從體系中分離     D．再充入1molH2O 
（2）甲醇在催化劑條件下可以直接氧化成甲酸。 
①在常溫下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液過程中，當(dāng)混合液的pH=7時(shí)，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。 
②在上述滴定操作中，若將甲酸換成鹽酸，請?jiān)趫D中的相應(yīng)位置畫出相應(yīng)的滴定曲線。(1滴溶液約0.04mL) 

（1）①－72.0kJ/mol   (3分)    
② 0.06 (3分)   
③
④CD (3分，全對才給分)   
（2）①＜ (2分) 
②(起點(diǎn)1(1分)；20.00mL對應(yīng)7(1分)；兩個(gè)突躍點(diǎn)(1分))(3分)

解析試題分析： （1）①根據(jù)蓋斯定律和已知方程式，可得甲醇和水蒸氣催化重整的方程式=①-②，所以焓變△H3=?H1—?H2=" —192.9kJ/mol" +120.9kJ/mol=－72.0kJ/mol。
②根據(jù)已知方程式可得反應(yīng)速率v(H2) =3v(CO2)=3×（0.6 mol/L－0.2 mol/L）÷20min="0.06" mol/(L·min)。
③參與該反應(yīng)的都是氣體，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為。
④要使n(CH3OH)／n(CO2)減小，則采取的措施必須能使反應(yīng)的平衡正向移動(dòng)，所以A項(xiàng)加入催化劑不能改變平衡，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)恒容充入氦氣，體系整體壓強(qiáng)增大，但是實(shí)際參與反應(yīng)的氣體濃度沒有發(fā)生改變，所以平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)將氫氣從體系和中分離，氫氣濃度減小，平衡正向移動(dòng)，C可行；D項(xiàng)再充入H2O，同樣使平衡正向移動(dòng)，D可行；故選CD。
（2）①甲酸是一元弱酸，如果甲酸和等濃度的氫氧化鈉等體積混合，則酸堿恰好完全中和生成甲酸鈉鹽溶液，但是甲酸鈉水解呈堿性，所以要是混合后的溶液呈中性，則加入的堿應(yīng)該小于20. 00 mL。
②若將甲酸換成鹽酸，則恰好中和時(shí)溶液呈中性，且消耗的堿與酸體積相等都是20.00ml，所以用氫氧化鈉滴定鹽酸，其滴定曲線滿足一般規(guī)律，起點(diǎn)pH=1，在終點(diǎn)處消耗氫氧化鈉體積約為20.00ml，且溶液pH在4.3-9.7之間存在突變，根據(jù)描述畫出滴定曲線圖應(yīng)該為:

考點(diǎn)：本題考查的是化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)、酸堿反應(yīng)、酸堿滴定曲線繪制等內(nèi)容。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

大氣中的部分碘源于O3對海水中I－的氧化，將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。
(1)O3將I－氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成：
①I－(aq)＋O3(g)=IO－(aq)＋O2(g)ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)＋I(xiàn)－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)ΔH3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________，其反應(yīng)熱ΔH＝__________。
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)I3—(aq)，

其平衡常數(shù)表達(dá)式為______________。
(3)為探究Fe2＋對O3氧化I－反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖1)，某研究小組測定兩組實(shí)驗(yàn)中I3—濃度和體系pH，結(jié)果見圖2和下表。
、

編號(hào)
 		反應(yīng)物
 		反應(yīng)前pH
 		反應(yīng)后pH
 
第1組
 		O3＋I(xiàn)－
 		5.2
 		11.0
 
第2組
 		O3＋I(xiàn)－＋Fe2＋
 		5.2
 		4.1
 
 
①第1組實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是______________________________。
②圖1中的A為__________，由Fe3＋生成A的過程能顯著提高I－的轉(zhuǎn)化率，原因是____________________________________________________________。
③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18 s后，I3—濃度下降，導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)________(填字母序號(hào))。
A．c(H＋)減小  B．c(I－)減小   C．I2(g)不斷生成  D．c(Fe3＋)增加
(4)據(jù)圖2，計(jì)算3～18 s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成I3—的平均反應(yīng)速率(寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

有效利用現(xiàn)有資源是解決能源問題的一種實(shí)際途徑。發(fā)展“碳一化學(xué)”，開發(fā)利用我國相對豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。下面是以焦炭為原料，經(jīng)“碳一化學(xué)”途徑制取乙二醇的過程：

（1）該過程中產(chǎn)生的的CO可繼續(xù)與水蒸氣發(fā)生可逆反應(yīng)得到CO2和H2，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝_____________。
（2）CH3OH（l）氣化時(shí)吸收的熱量為27kJ／mol，CH3OH（g）的燃燒熱為677kJ／mol，請寫出CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________。
（3）“催化還原”反應(yīng)制乙二醇原理如下： CH3OOC—COOCH3（g）＋4H2（g）HOCH2－CH2OH（g）＋2CH3OH（g） △H＝－34kJ／mol
為探究實(shí)際生產(chǎn)的最佳條件，某科研小組進(jìn)行了多方面研究。如圖表示乙二醇達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率隨原料投料比[n（氫氣）／n（草酸二甲酯）]和壓強(qiáng)的變化關(guān)系，其中三條曲線分別表示體系壓強(qiáng)為1.5MPa、2．5MPa、3．5MPa的情況，則曲線丙對應(yīng)的壓強(qiáng)是P（丙）＝_____________。

（4）草酸二甲酯水解產(chǎn)物草酸（H2C2O4）為二元中強(qiáng)酸①草酸氫鉀溶液中存 在如下平衡： H2OH＋＋OH－、HC2O4-H＋＋C2O42-和____________。
②向0．1mol／L的草酸氫鉀溶液里滴加NaOH溶液至中性，此時(shí)溶液中各粒子濃度關(guān)系正確的是__________（填序號(hào)）。

A．c（K＋）＋c（Na＋）＝c（HC2O4-）＋c（C2O42-）  
B．c（K＋）＝c（HC2O4-）＋c（H2C2O4）＋c（C2O42-） 
C．c（Na＋）＝c（H2C2O4）＋c（C2O42-）  
D．c（K＋）＞c（Na＋） 
（5）以甲醇為原料，使用酸性電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池，該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_____________；若以甲烷代替該燃料電池中的甲醇，向外界提供相等電量，則每代替3.2g甲醇，所需標(biāo)準(zhǔn)狀況下的甲烷的體積為____________L。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。
真空碳熱還原－氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁，其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：
Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)=3AlCl(g)＋3CO(g)
ΔH＝a kJ·mol－1
3AlCl(g)=2Al(l)＋AlCl3(g)ΔH＝b kJ·mol－1
(1)反應(yīng)Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)Al4C3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為______________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾天氣的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為2NO（g）+2CO（g）2CO2（g）+N2（g）。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c（CO2）隨溫度（T）、催化劑的表面積（S）和時(shí)間（t）的變化曲線,如圖所示。

據(jù)此判斷:
①該反應(yīng)是　　　　反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。 
②在T2溫度下,0～2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（N2）=　　　　。 
③當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c（CO2）在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。
④若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是　　　（填代號(hào)）。 


（2）直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。
①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:CH4（g）+2NO2（g）N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH="-867" kJ/mol
2NO2（g）N2O4（g）　ΔH="-56.9" kJ/mol
寫出CH4（g）催化還原N2O4（g）生成N2（g）和H2O（g）的熱化學(xué)方程式:　                。
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。如圖是通過人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。催化劑b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　。 

③常溫下,0.1 mol/L的HCOONa溶液pH為10,則HCOO-平衡常數(shù)Kh=　　　　。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

科學(xué)家要研究跟碳元素及其化合物相關(guān)的很多課題。
（1）焦炭可用于制取水煤氣。測得12g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí)，吸收了131. 6kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________ 。
（2）工業(yè)上可用焦炭冶煉金屬，若0.5mol碳完全與赤鐵礦反應(yīng)，得到0.6mol鐵，同時(shí)生成2種常見氣體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。
（3）碳跟水蒸氣制水煤氣的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，下列情況下能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________（選填編號(hào)．）。

A．V正(H2O)=V正(H2)
B．容器中溫度不再發(fā)生改變
C．消耗nmolH2同時(shí)消耗nmolCO
D．容器中氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變
（4）溫度T1時(shí)，在一體積為2L的密閉容積中,加入2.0molCO和2.0mol的H2,反應(yīng)中c(H2O)的變化情況如圖所示,T1時(shí)反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值為_________。在第5分鐘時(shí)將體系的溫發(fā)升高到T2，若在第8分鐘時(shí)達(dá)到新的平衡，請?jiān)谙聢D中畫出第5分鐘到9分鐘后c(H2O)濃度變化趨勢的曲線（只要求定性表示）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知：H2A的A2－可表示S2－、SO42—、SO32—、SiO32—或CO32—。
（1）常溫下，向20 mL 0.2 mol·L－1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L－1 NaOH溶液。有關(guān)微粒物質(zhì)的量變化如下圖（其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－）。請根據(jù)圖示填空：

①當(dāng)V（NaOH）＝20 mL時(shí)，溶液中離子濃度大小關(guān)系：________。
②等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后，其溶液中水的電離程度比純水________（填“大”、“小”或“相等”），欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入_______________________________________________________。
（2）有關(guān)H2A的鈉鹽的熱化學(xué)方程式如下：
①Na2SO4（s）=Na2S（s）＋2O2（g）    ΔH1＝＋1 011.0 kJ·mol－1
②2C（s）＋O2（g）=2CO（g）    ΔH2＝－221.0 kJ·mol－1
則反應(yīng)③Na2SO4（s）＋4C（s）=Na2S（s）＋4CO（g）　ΔH3＝________ kJ·mol－1。工業(yè)上制備Na2S時(shí)往往還要加入過量的碳，同時(shí)還要通入空氣，目的有兩個(gè)，其一是利用碳與氧氣反應(yīng)放出的熱，維持反應(yīng)③所需溫度；其二是________________________________________。
（3）若H2A為硫酸：t ℃時(shí)，pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性，則該溫度下水的離子積常數(shù)KW＝________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Ⅰ．沿海地區(qū)有著豐富的海水資源，海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－、Br－、CO32－、HCO3－等離子。合理利用資源和保護(hù)環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
（1）海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂，無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學(xué)反應(yīng)方程式                                。
（2）某化工廠生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生含有Cu2＋和Pb2＋的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，你認(rèn)為投入          （選填“Na2S”或“NaOH”）效果更好。

難溶電解質(zhì)
Cu(OH)2
CuS
Pb(OH)2
PbS
Ksp
4．8×10－20
6．3×10－36
1．2×10－15
1．0×10－28
 
（3）火力發(fā)電在我國的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO2會(huì)造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如下圖所示：

①天然海水的pH≈8，試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因         （任寫一個(gè)）。
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2吸收效率的措施，進(jìn)行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

請你根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率，提出一條合理化建議：   。
③天然海水吸收了含硫煙氣后會(huì)溶有H2SO3、HSO3－等分子或離子，使用氧氣將其氧化的化學(xué)原理是                  （任寫一個(gè)化學(xué)方程式或離子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是                        。
Ⅱ．能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。研究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學(xué)方程式
①2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)    H＝－570kJ/mol；
②H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)   H＝－242kJ/mol；
③C(s)+1/2O2(g)＝CO(g)    H＝—110．5kJ/moL；
④C(s)+O2(g)＝CO2(g)       H＝—393．5kJ/moL；
⑤CO2(g)+2H2O(g)＝2CH4(g)+2 O2(g) H＝+890kJ/moL
回答下列問題
（1）上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是               。
（2）H2的燃燒熱為△H＝               。
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)＝H2(g)+ CO(g)    H＝akJ/moL；則a＝        ；該反應(yīng)的熵S        0(選填“＞”、“＝”、“＜”)；已知自由能G＝H—TS，當(dāng)G＜0時(shí)可自發(fā)進(jìn)行。則該反應(yīng)在什么條件下可自發(fā)進(jìn)行__________________。
（4）CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔－氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。下列說法錯(cuò)誤的是     。

A．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+O2—―2e-＝CO2
B．工作時(shí)電極b作正極，O2—由電極a流向電極b
C．工作時(shí)電子由電極a通過傳感器流向電極b
D．傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

空氣質(zhì)量與我們的健康息息相關(guān)，目前我國通過監(jiān)測6項(xiàng)污染物的質(zhì)量濃度來計(jì)算空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI），SO2、NO2和CO是其中3項(xiàng)中的污染物。
（1）上述3種氣體直接排入空氣后會(huì)引起酸雨的氣體有                        （填化學(xué)式）。
（2）早期人們曾經(jīng)使用鉛室法生產(chǎn)硫酸，其主要反應(yīng)為：
SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）
①若已知2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）  ΔH＝a kJ·mol－1
2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）    ΔH＝b kJ·mol－1
則SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）  ΔH＝               kJ·mol－1。
②一定溫度下，向固定體積為2 L的密閉容器中充入SO2和NO2各1 mol，發(fā)生反應(yīng)：SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）。下列事實(shí)中不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是         （選填序號(hào)）。
a．體系壓強(qiáng)保持不變          b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質(zhì)的量保持不變    d．每生成1 mol SO3的同時(shí)消耗1 mol NO2
③測得②中反應(yīng)5 min末到達(dá)平衡，此時(shí)容器中NO與NO2的體積比為3︰1，則這段時(shí)間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率υ（SO2）＝               ，此反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K＝                          。
（3）甲醇日趨成為重要的有機(jī)燃料，通常利用CO和H2合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。今在一容積可變的密閉容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖所示：

①上述合成甲醇的反應(yīng)為                 反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為                     。
③若將達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)生成的甲醇用于構(gòu)成甲醇一氧氣燃料電池，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液，則該電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式為                                                  ，理論上通過外電路的電子最多為                       mol。

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