Question

Ⅰ．甲醇是一種新型的能源。

（1）合成氣（組成為H₂和CO）是生產(chǎn)甲醇的重要原料，請(qǐng)寫出由焦炭和水在高溫下制取合成氣的化學(xué)方程式            。

（2）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1，則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為       ；

（3）在容積為l L的密閉容器中，由CO和H₂合成甲醇。在其他條件不變的情況下，考查溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；

下列說法正確的是        （填序號(hào)）

A．溫度為T₁時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH₃OH)=(mol·L^-1·min^-1)

B．該反應(yīng)在T₁時(shí)的平衡常數(shù)比T₂時(shí)的大

C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T₁變到T₂，達(dá)到平衡時(shí)減小

（4）在T₁溫度時(shí)，將1 mol CO和2mol H₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為           ；

（5）在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為堿性，負(fù)極的反應(yīng)式為         ；假設(shè)原電解質(zhì)為NaOH，且電池工作一段時(shí)間后溶質(zhì)只有Na₂CO₃，此時(shí)溶液中各離子濃度大小關(guān)系為          

Ⅱ．已知K_sp(AgCl)=1.56×10^-10 ，K_sp(AgBr)=7.7×10^-13 ，K_sp(Ag₂CrO₄)=9×10^-11。某溶液中含有C1^-， Br^-和CrO₄^2-，濃度均為0.010mo1·L^-1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L^-1的AgNO₃溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?u>         。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ．（1）C+H₂OCO+H₂

（2）CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(l)H=-443.5kJ·mol^-1

（3）AB

（4）1-

（5）CH₃OH-6e^-+8OH^-=== CO₃^2-+6H₂O     

c(Na⁺)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-)＞c(HCO₃^-)＞ c(H⁺)

Ⅱ． Br^-、C1^-、CrO₄^2-

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）合成氣是在高溫下由水蒸氣和碳生成：C+H₂OCO+H₂

（2）H₂（g）＋O₂(g)= 2H₂O(l) △H＝-285.8kJ·mol^-1；………………………………①

CO（g）＋O₂(g)= CO₂(g) △H＝-283.0kJ·mol^-1；………………………………②

CH₃OH（l）＋O₂(g)= CO₂(g) ＋2H₂O(l) △H＝-726.5kJ·mol^-1；………………③

由蓋斯定律可知：③－②

CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(l)H=-443.5kJ·mol^-1

（3）反應(yīng)速率為單位時(shí)間內(nèi)濃度的改變量A正確；從圖中可以看出，T1時(shí)甲醇的含量高，因此B正確；根椐“先拐先平，數(shù)值大”可知T2＞T1，可以看出溫度高時(shí)，反而逆向移動(dòng)，因此正向是放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；從T1到T2是溫度升高的一個(gè)過程，平衡逆向移動(dòng)，比值增大，D錯(cuò)誤。

（4）       CO   ＋   2H₂   ＝   CH₃OH

起始物質(zhì)的量： 1mol       2mol

變化： a mol      2 a mol      a mol

平衡時(shí)物質(zhì)的量：(1－a) mol  (2－2a) mol   a mol

在溫度一定，體積一定的條件下，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比：

（5）燃料電池中作負(fù)極的一定是失去電子的物質(zhì)：CH₃OH-6e^-+8OH^-=== CO₃^2-+6H₂O     

c(Na⁺)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-)＞c(HCO₃^-)＞ c(H⁺)

Ⅱ．K_sp(AgCl)=c(Ag^＋)·c(Cl^－) =1.56×10^-10，

K_sp(AgBr)= c(Ag^＋) ·c(Br^－) =7.7×10^-13，

K_sp(Ag₂CrO₄)= c(Ag^＋)²·c(CrO₄^2－) = 9×10^-11；

從以上計(jì)算可以看出，沉淀銀離子的順序?yàn)椋築r^-、C1^-、CrO₄^2-

考點(diǎn)：電解質(zhì)的有關(guān)知識(shí)。