时间:2017-08-08 06:01:39
1、填空题 （16分）
（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4(g)+H2O(g)＝CO(g) + 3H2(g) △H＝+206.0 kJ·mol－1
II：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH (g) △H＝－129.0 kJ·mol－1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的△H= 。
（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应器，在一定条件下发生反应I，测得在一定压强下CH4的转化率与温度的关系如图。假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。
（3）在某温度和压强下，将一定量 CO与H2充入密闭容器发生反应II生成甲醇，平衡后压缩容器体积至原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 (填序号)：
a．c ( H2 )减少；
b.平衡常数K增大；
c．CH3OH 的物质的量增加；
d．正反应速率加快，逆反应速率减慢；
e．重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小。
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+（用石墨烯吸附除去Co2+）。现用下图装置模拟上述过程，
则：
Co2+在阳极的电极反应式为： ；
除去甲醇的离子方程式为 。
2、选择题 已知在pH为4～5的溶液中，Cu2+几乎不水解，而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8的含有Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液中加入适量的黑色粉末X，充分搅拌后过滤，将滤液用下图所示装置电解，其中某电极增重ag，另一电极上产生标准状况下的气体 V mL。下列说法正确的是
[? ]
A．黑色粉末X是铁粉
B．铜电极连接电源正极
C．石墨电极上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O
D．铜的相对原子质量的计算式是
3、填空题 （10分）已知有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池和燃料电池相组合，相关流程如下图所示(电极未标出)：回答下列有关问题：
（1）电解池的阴极反应式为 _____________________________________
（2）通入空气的电极为_______________（“正极”或“负极”）
燃料电池中阳离子的移动方向___________(“从左向右”或“从右向左”)。
（3）电解池中产生2 mol Cl2，理论上燃料电池中消耗_____ mol O2。
（4）a、b、c的大小关系为：__________。
4、选择题 以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是
A．电能全部转化为化学能
B．粗铜接电源正极，发生还原反应
C．溶液中Cu2＋向阳极移动
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
5、填空题 （14分）煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。
（1）已知:
①C(s) ＋ H2O(g) === CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
②CO2(g) ＋ H2(g) ===" CO(g)" ＋ H2O(g) ΔH＝+41.3 kJ·mol－1
则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为 。
该反应在 （填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行。
（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C(s)+2NO(g) 
N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：
| 时间(min) 浓度（mol·L-1） | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
| N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
| CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表所示：| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
