时间:2017-08-01 00:42:37
1、填空题 甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制
备的相关信息如下表：
（1）反应②是____反应（选填“吸热”“放热”）。
（2）据上表信息推导出
、
与
之间的关系，=______用、表示）。500℃时测得反应③在某时刻，
的浓度(mol/L)分别为0 8、0.1、0 3、0 15，此时
（选填“>”“<”“=”）。
（3)若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示，则用H2浓度变化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)=?若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示，则平衡状态由A变到B时，平衡常数
（选填“>”“<”“=”）。
（4）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生反应②，可判断该反应已经达到平衡的是____。（用相应字母表示）
A．容器中总压强不变
B．混台气体的平均摩尔质量也始终保持不变，
C．混合气体的密度不变
D．CO2(g)或CO(g)的浓度不变
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可合成醋酸。室温下，将a mol/L醋酸溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合。若溶液显中性，则a_________b（选填“>”“<”“=”）。若c(Na＋)<c(CH3COO－)，则溶液显____性（选填“酸”“碱…中”）。
参考答案：
（1） 吸热? (1分)
（2） K1K2?(2分)? >?(2分)
（3） 0.15mol/(L·min)? (2分)? =? (2分)
（4） D? (1分)?（5）>? (2分)?酸? (2分)
本题解析：（1）反应②的K随着温度的升高而增大，故反应②为吸热反应（2）①+②=③，故K3=K1K2；500℃时反应③在某时刻的Q=0.3×0.15÷（0.83×0.1）=0.88<2.5,平衡正向移动，故V正>V逆；（3）v（H2）=2v（CO）=2×（1.00-0.25）÷10mol·L-1·min-1="0.15" mol·L-1·min-1；平衡常数是温度函数，温度不变，K不变，故K(A)=K(B)（4）反应②是一个反应前后体积不变的反应，故压强不能作为判断是否平衡的标志，混台气体的平均摩尔质量也始终保持不变，由于在体积固定的密闭容器中发生反应②，所以混合气体的密度也不变，故选D。（5）醋酸与氢氧化钠等体积中和，若溶液显中性，说明醋酸过量，即a>b；若c(Na＋)<c(CH3COO－) ，则c(H＋)>c(OH－)即溶液显酸性
本题难度：困难
2、选择题 在恒温、恒容的条件下，有反应2A（g）+2B（g）
C（g）+3D（g），现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度为2mol·L—1；途径II：C、D的起始浓度分别为2mol·L—和6mol·L—；则以下叙述正确的是?（?）
A．两途径最终到平衡时，体系内混合气的百分组成相同
B．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同
C．达平衡时，途径I的反应速率v（A）等于途径II的反应速率v（A）
D．达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的1/2
参考答案：AD
本题解析：按照等效平衡的思想，途径I和途径II的物质起始浓度都满足系数之比，又在恒温、恒容的条件下进行，所以最终到平衡时，体系内混合气的百分组成相同；由于起始的浓度不一样，所以达平衡时，途径I的反应速率v（A）不等于途径II的反应速率v（A）；途径I时物质浓度是途径II的1/2，故达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的1/2。
本题难度：简单
3、计算题 工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室’效应。有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH =－49.0 kJ·mol－1
（1）在相同温度和容积不变时，能说明该反应已达平衡状态的是 ?
A．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1
B．容器内压强保持不变
C．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
D．容器内的密度保持不变
（2）一定温度时将6 mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线)。图中数据a(1，6)代表的意思是：在1 min时H2的物质的量是6 mol。
① a点正反应速率 逆反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
② 仅改变某一实验条件时，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线Ⅰ对应的实验条件改变是 ?，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 ? ? 。
③ 在题给图中绘出加入催化剂对应的曲线。
④ 结合图给实线的数据，计算该温度时反应的化学平衡常数。（写出计算过程）
（3）甲醇可用以制燃料电池，常用KOH作电解质溶液，负极的电极反应式为：?。
参考答案：（16分）
（1）BC（3分，只选B或C得1分，全对得3分，凡其它有错答案不得分）
（2）① 大于（1分）?② 升高温度 （2分）?增大压强（2分）
③
（2分）
④K=0.5L2 ?mol－2（计算过程见解析）
（三段式正确得1分，平衡常数表达式1分，带单位表达式1分，计算结果含单位1分）
（3）CH3OH+8OH－—6e－=CO32－+ 6H2O（ 2分，未配平扣1分）
本题解析：（1）各组分变化的物质的量之比等于化学方程式中的系数之比，平衡时物质的量之比不一定等于系数之比，故A选项错误；正反应是气体物质的量减小的方向，因此从正反应开始进行时，容器内气体物质的量逐渐减小，压强逐渐减小，若压强保持不变，说明气体总的物质的量保持不变，反应已达平衡，故B选项正确；氢气是反应物，其消耗速率为v正(H2)，甲醇是生成物，其消耗速率为v逆(CH3OH)，二者之比等于化学方程式中相应的系数之比，说明反应已达平衡，故C选项正确；各组分都是气体，则容器内气体的总质量和容器的体积都保持不变，因此容器内气体的密度始终不变，不能说明反应已达平衡，故D选项错误；（2）①氢气是反应物，从正反应开始进行时，其物质的量逐渐减小，a点表示氢气的物质的量还没有达到极限，还能继续减小，说明此时反应还在向正反应方向进行，所以v正(H2)> v逆(H2)；②读图可得，曲线I先达到平衡，且平衡时氢气的物质的量比原平衡大，说明采取的条件既能增大反应速率，又能使平衡向逆反应方向移动，根据外界条件对反应速率和平衡移动的影响规律推断，只有升高温度才能得到曲线I，因为正反应是放热反应；只有增大压强才能得到曲线II，因为正反应是气体体积减小的方向；③无催化剂变为有催化剂，只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使平衡移动，不能改变氢气起始时和平衡时的物质的量，由此可以画出加入催化剂时氢气的物质的量随反应时间变化的示意图，并作出必要的标注；④用三行数据法和定义式求平衡常数，则：
?CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)
起始浓度/mol?L－1? 3? 4? 0? 0
变化浓度/mol?L－1?1?3?1? 1
平衡浓度/mol?L－1? 2?1?1?1（2分）
K=
=
=0.5L2 ?mol－2；
（4）强碱溶液中燃料电池负极反应式的书写可以分四步进行：首先，根据元素化合价变化情况确定负极的主要反应物和产物；其次，根据化合价升高总数确定失去电子数；第三，用氢氧根离子平衡反应物和生成物的电荷总数，使左右电荷守恒；最后，用水使左右氢、氧原子个数守恒；综上所述，甲醇碱性燃料电池负极反应式为CH3OH+8OH－—6e－==CO32－+ 6H2O。
本题难度：困难
4、选择题 相同温度下，体积均为0. 25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.6 kJ/mol。实验测得起始时的有关数据如表所示：
| 容器 编号 | 起始时各物质的物质的量/mol | 达到平衡时体 系能量的变化 | ||
| N2 | H2 | NH3 | ||
| ① | 1 | 3 | 0 | 放出热量：23.15 kJ |
| ② | 0.9 | 2.7 | 0.2 | 放出热量：Q |
参考答案：C
本题解析：对于给定反应，平衡常数只是温度的函数，温度相同，平衡常数相同，A正确。由①中放出的热量，可知参加反应的N2为0.25 mol，则有
? N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
n(始)/mol 1 3 0
n(变)/mol? 0.25? 0.75? 0.5
n(平)/mol? 0.75? 2.25? 0.5
则①中NH3的体积分数为
＝，由于①和②中建立的平衡是相同的，所以两容器中NH3的体积分数均为，B正确。①和②建立的是相同的平衡，②中N2转化0.15 mol，放出的热量为92.6 kJ/mol×0.15 mol＝13.89 kJ，C不正确。若容器①体积为0.5 L，即反应体积增大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，则平衡时放出的热量小于23.15 kJ，D正确。
本题难度：一般
5、填空题 经过长期实践，人们总结出反应速率和反应物浓度间的定量关系：在恒温下，对简单反应来说，化学反应速率同反应物浓度方次乘积成正比（反应物浓度的方次，等于反应式中各化学式前的化学计量数）。如：对于反应式mA+Nb====C，v=K［A］m·［B］m（其中K为常数）。
今有一反应aA+bB====C，在25 ℃时，将A、B溶液按不同浓度混合，得下列实验数据：
| A的浓度/mol·L-1 | B的浓度/mol·L-1 | 反应速率/mol·L-1·s-1 |
| 1.0 | 1.0 | 1.2×10-2 |
| 1.0 | 4.0 | 1.92×10-1 |
| 4.0 | 1.0 | 4.8×10-2 |
参考答案：1? 2
本题解析：由题意可知：v=K［c(A)］a·［c(B)］b，将第一组数据代入上式得：K=1.2×10-2；将第二组数据代入得b=2;将第三组数据代入得a=1。
本题难度：简单