Question

Ⅰ已知在常温常压下：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)?? △H=_1275．6kJ?mol-1

②H2O(l)═H2O(g)?? △H=+44．0kJ?mol-1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：??????????????? 。

Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0

（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则用甲醇表示该反应的速率为　　???? 　 。

（2）判断 ⑴ 中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）　??????????? 　。

①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)　? ②混合气体的密度不变　 ③混合气体的平均相对分子质量不变?????? ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化???? ⑤CO2和H2的浓度之比为1:3

（3）图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1．2molCH3OH(g) 和2．4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。? 已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，容器B中CH3OH转化率为　　　　 　；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为　　　　 L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。

Ⅲ．如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：

（1）若两池中均盛放CuSO4溶液

①甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________．

②如果起始时乙池盛有200mL CuSO4溶液，电解一段时间后溶液蓝色变浅，若要使溶液恢复到电解前的状态，需要向溶液中加入0．8g CuO，则其电解后的pH为????? （忽略溶液体积的变化）。

（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________．

 

Answer 1

【答案】

ⅠCH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ?mol-1?

Ⅱ．（1）0．01mol/(L·s)? （2）? ③④???? （3）75%????? 1．75a

Ⅲ．（1）①Cu2＋＋2e- = Cu（1分）??? ② 1?

（2）O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-（2分）???

【解析】

试题分析：Ⅰ．根据燃烧热的概念结合题给反应：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ?mol-1②H2O(l)═H2O(g)?? △H=+44．0kJ?mol-1利用盖斯定律：①×1/2—②×2得表示甲醇燃烧热的热化学方程式：CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ?mol-1；Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ；△H>0（1）根据阿伏加德罗定律：等温等容条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，分析题意知，反应前气体的总物质的量为4mol，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则混合气体的物质的量为4.8mol，增加0.8mol，结合反应方程式CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) 利用差量法计算，参加反应甲醇的物质的量为0.4mol，根据v=△n/V△t计算，用甲醇表示该反应的速率为0．01mol/(L·s)；（2）①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)，不符合v正 = v逆，错误；②根据密度的定义式判断，混合气体的密度不随反应的进行而变化，为恒量，不能作为平衡标志，错误；③根据摩尔质量的定义判断，混合气体的平均相对分子质量随反应的进行不断变化，当其不变时已达平衡，正确；④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，正确；⑤平衡时CO2和H2的浓度之比不一定为1:3，错误，选③④ ；（3）根据题给装置图判断，B容器维持温度和压强不变，根据阿伏加德罗定律：等温等压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比， 已知起始时容器B的体积为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，反应前容器B中气体的总物质的量为3.6mol，则平衡后混合气体的物质的量为5.4mol，气体物质的量增加1.8mol，结合题给方程式利用差量法计算参加反应CH3OH的物质的量为0.9mol，转化率为75%；维持其他条件不变，若打开K一段时间后，相当于2．2molCH3OH(g) 和4．4molH2O(g)反应在等温等压条件下进行，重新达到平衡，根据等效平衡知识判断，气体的总体积为2．75aL，则容器B的体积为1．75aL；Ⅲ．（1）①甲池为原电池，石墨棒作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e- = Cu；②如果起始时乙池盛有200mL CuSO4溶液，电解一段时间后溶液蓝色变浅，若要使溶液恢复到电解前的状态，需要向溶液中加入0．8g CuO，则电解生成0.01mol铜和0.005mol氧气，根据电极反应式

2H2O - 4e-=O2↑ + 4H+ 判断，生成的氢离子物质的量为0.02mol,物质的量浓度为0.1mol/L，则其电解后的pH为1；（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池为钢铁的吸氧腐蚀，石墨棒上的电极反应式为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。

考点：考查热化学方程式的书写、盖斯定律及燃烧热的概念，化学平衡计算及差量法、等效平衡，原电池原理及电解原理的应用。