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    碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

    （1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：

    ____C+____K2Cr2O7 +       =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2（SO4）3+ ____H2O  

    请完成并配平上述化学方程式。

    其中氧化剂是________________，氧化产物是_________________

    （2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：

    CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）     △H1=－116 kJ·mol－1

    ①已知：     △H2=－283 kJ·mol－1

                  △H3=－242 kJ·mol－1

    则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为        ；

    ②在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃     

    270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。

    请回答:

    ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是                 。

    ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=                     。

    ③在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol•L－1)变化如下表所示：

     

    0min

    5min

    10min

    CO

    0.1

     

    0.05

    H2

    0.2

     

    0.2

    CH3OH

    0

    0.04

    0.05

     

    若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是                         ；    且该条件所改变的量是               。

     

    【答案】

    （15分）

    （1）3   2   8  H2SO4   3   2   2   8 （3分，填上H2SO41分，配平2分。）

    K2Cr2O7（1分），CO2（1分）

    （2）①CH3OH(g)+3/2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(g)  △H=－651kJ·mol－1（2分）

    ②i）270℃（2分）   ii） 4 L2 /mol2（2分，没单位不扣分）

    ③增大H2的浓度（2分）；增大了0.1 mol•L－1（2分

    【解析】（1）碳由0价升为+4价，铬由+6价降为+3价，则碳单质是还原剂，CO2是氧化产物，K2Cr2O7是氧化剂，Cr2(SO4)3是还原产物，根据最小公倍数法可以确定C、K2Cr2O7的系数分别为3、2，则CO2、Cr2(SO4)3的系数分别为3、2；根据钾原子守恒可知，生成物K2SO4的系数为2，根据硫原子守恒可知，缺少的反应物是H2SO4，且硫酸的系数为8，根据氢或氧原子守恒可知，生成物H2O的系数为8，即3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O；（2）①已知3个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，将③×2+②—①约去CO(g)后可以得到：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)，则该反应的焓变=[(—242)×2+( —283) —(—116)]kJ•mol－1=—651 kJ•mol－1；②i)合成甲醇是放热反应，升高温度平衡左移，CO的转化率减小，温度越高，平衡越向左移动，CO的转化率越低，则图中曲线Z对应温度为270℃，Y对应温度为250℃，X对应温度为230℃；ii)起始时n(CO)=1mol，图中n(H2)/n(CO)=1.5，则n(H2)=1.5mol；CO的平衡转化率=50%，则△n(CO)=0.5mol，根据变化物质的量之比等于系数之比可知，△n(H2)=1.0mol，△n(CH3OH)=0.5mol；平衡时n(CO)=0.5mol，n(H2)=0.5mol，n(CH3OH)=0.5mol；由于V=1L，c=n/V，则c(CO)=0.5mol/L，c(H2)=0.5mol/L，c(CH3OH)=0.5mol/L；K===4L2•mol—2；③5min时c(CH3OH)=0.04mol/L，则△c(CH3OH)=0.04mol/L；根据系数之比等于变化浓度之比可知，△c(CO)=0.04mol/L，△c(H2)=0.08mol/L；根据两反应物的起始浓度—变化浓度可知，5min时c(CO)=0.06mol/L，c(H2)=0.12mol/L；对比5min时和10min时各组分的平衡浓度可知，平衡一定向右移动，且△c(CO)=0.01mol/L，△c(H2)=0.02mol/L，△c(CH3OH)=0.01mol/L，如果是降低温度或增大压强，则再次平衡时c(CO)=0.05mol/L，c(H2)=0.1mol/L，△c(CH3OH)=0.05mol/L，但是10min时c(H2)=0.2mol/L，说明改变的变量一定是增大氢气的浓度，且比原平衡时增大了0.1mol/L。

    考点：考查化学反应原理，主要涉及盖斯定律的应用、热化学方程式的书写、辨别化学平衡图像中每条曲线或指定点对应的条件、计算平衡常数K、影响化学平衡的因素及规律等热点。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛．
    （1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活．
    已知 ①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214.6kJ?mol-1
    ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ?mol-1
    则反应CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）的△H=
    -890.3 kJ?mol-1
    -890.3 kJ?mol-1
    ．
    （2）若用石墨做电极电解500ml饱和食盐水，写出电解反应的离子方程式为：
    2Cl-+2H2O
     通电 
    .
     
    H2↑+Cl2↑+2OH-
    2Cl-+2H2O
     通电 
    .
     
    H2↑+Cl2↑+2OH-
    ，电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12L（不考虑气体的溶解）．停止通电，假设反应前后溶液体积不变，则所得溶液的pH=
    13
    13
    ．
    （3）0.10mol/L硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=
    2.2×10-8
    2.2×10-8
    mol?L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．
    （4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如表三组数据：
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所
    需时间/min
    H2O CO CO2 CO
    1 650 2 4 1.6 2.4 5
    2 900 1 2 0.4 1.6 3
    3 900 a b c d t
    ①实验1中以υ（H2） 表示的反应速率为
    0.16 mol/（L?min）
    0.16 mol/（L?min）
    ．
    ②实验2中的平衡常数是
    0.17
    0.17
     （计算结果保留两位小数）．
    ③该反应的正反应为
    放
    放
    （填“吸”或“放”）热反应．
    ④若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），则a、b应满足的关系是
    b=2a
    b=2a
     （用含a、b的数学式表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?通州区二模）碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．
    （1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等．
    ①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ/mol
    C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ/mol
    则CO还原Fe2O3的热化学方程式为
    Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol
    Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5kJ/mol
    ；
    ②氯化钯（PdCl2）溶液常被应用于检测空气中微量CO．PdCl2被还原成单质，反应的化学方程式为
    PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
    PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
    ；
    （2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池．
    ①负极电极反应式是：
    C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2O
    C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2O
    ；
    ②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是
    ABD
    ABD
    （填序号）
    A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
    B．可以用NaCl溶液作为电解液
    C．A、B两端都必须用铁作电极
    D．阴极发生的反应是：2H++2e-=H2↑
    （3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
    CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
    H2O CO CO2
    1 650 2 4 1.6 5
    2 900 1 2 0.4 3
    3 900 1 2 0.4 1
    ①该反应的正反应为
    放热
    放热
    （填“吸”或“放”）热反应；
    ②实验2中，平衡常数K=
    1
    6
    1
    6
    ；
    ③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是
    使用了催化剂；加大了压强
    使用了催化剂；加大了压强
    （答一种情况即可）；
    （4）将2.4g碳在足量氧气中燃烧，所得气体通入100mL 3.0mol/L的氢氧化钠溶液中，完全吸收后，溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序
    c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
    c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2010?顺义区一模）近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛．
    （1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活．
    已知 ①2CH4（g）+3O2（g）=2CO （g）+4H2O（l）△H1=-1214.6KJ/mol
    ②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
    则反应CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O （l） 的△H=
    -890.3KJ/mol
    -890.3KJ/mol
    ．
    （2）将两个石墨电极插人KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池．通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；通入O2的一极，其电极反应式是
    O2+4e_+2H2O=4OH-
    O2+4e_+2H2O=4OH-
    ．
    （3）若用石墨做电极电解500ml饱和食盐水，写出电解反应的离子方程式为：
    2Cl-+2H2O
     通电 
    .
     
    H2↑+Cl2↑+2OH-
    2Cl-+2H2O
     通电 
    .
     
    H2↑+Cl2↑+2OH-
    ；电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12L（不考虑气体的溶解）．停止通电，假设反应前后溶液体积不变，则所得溶液的pH=
    13
    13
    ．
    （4）将不同量的CO （g） 和H2O （g） 分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应
    CO （g）+H2O （g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所
    需时间/min
    H2O CO CO2 CO
    1 650 2 4 1.6 2.4 5
    2 900 1 2 0.4 1.6 3
    3 900 a b c d t
    ①实验1中以υ（H2） 表示的反应速率为
    0.16mol?（L?min）-1
    0.16mol?（L?min）-1
    ．
    ②实验2中的平衡常数是
    0.17
    0.17
     （计算结果保留两位小数）．
    ③该反应的正反应为
    放
    放
    （填“吸”或“放”）热反应．
    ④若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），则a、b应满足的关系是
    b=2a＞l（或a＞0.5，b=2a；或b＞1，b=2a）
    b=2a＞l（或a＞0.5，b=2a；或b＞1，b=2a）
     （用含a、b的数学式表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式．
    （1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活．
    已知：
    ①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214kJ/mol
    ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
    则表示甲烷燃烧热的热化学方程式
    CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ．mol-1
    CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ．mol-1
    ．
    （2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池．其负极电极反应式是：
    CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
    CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
    ．
    （3）某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色．下列说法中正确的是
    BD
    BD
    （填序号）
    A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
    B．可以用NaCl溶液作为电解液
    C．A、B两端都必须用铁作电极
    D．阴极发生的反应是：2H++2e-=H2↑
    （4）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO（g）+H2O（g）
    高温
    CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
    H2O CO CO2
    1 650 2 4 1.6 5
    2 900 1 2 0.4 3
    3 900 1 2 0.4 1
    ①实验1中，以v （H2）表示的平均反应速率为
    0.16mol/（L?min）
    0.16mol/（L?min）
    ．
    ②实验3跟实验2相比，改变的条件可能是
    使用了催化剂（或加大了压强）
    使用了催化剂（或加大了压强）
    （答一种情况即可）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质．
    （1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：
     
    C+
     
    K2Cr2O7+
     
    ═
     
    CO2↑+
     
    K2SO4+
     
    Cr2（SO4）3+
     
    H2O
    请完成并配平上述化学方程式．其中氧化剂是
     
    ，氧化产物是
     

    （2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产．工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-116kJ?mol-1
    ①已知：CO(g)+
    1
    2
    O2(g)=CO2(g)    △H2=-283kJ?mol-1
    H2(g)+
    1
    2
    O2(g)=H2O(g)    △H3=-242kJ?mol-1
    则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为
     
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    ②在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律．如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系．
    请回答：
    ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是
     

    ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的平衡常数K=
     
    ．
    ③在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度（mol?L-1）变化如下表所示：
    0min 5min 10min
    CO 0.1 0.05
    H2 0.2 0.2
    CH3OH 0 0.04 0.05
    若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是
     
    ；且该条件所改变的量是
     
    ．

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