Question

【题目】随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入lmol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0kJ／mo1．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）= mol/（L·min）

（2）该反应的平衡常数为 。

（3）下列措施中能使n（CH3OH）／n（CO2）增大的是 。

A．升高温度 B．充入He（g），使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离 D．再充入lmol CO2和3mol H2

（4）已知在常温常压下：

①2CH3OH（1）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g） △H= —1275.6kJ/mol

②H2O（g）=H2O（1） △H= —44.0kJ/mol

则甲醇的燃烧热化学方程式为： ；

（5）如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失，如果以甲醇和空气为原料，以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点，请书写出该电池的负极反应：___________________

（6）常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na+、A—、H+、OH—。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得，则下列说法中正确的是 __。

A．若溶液M呈中性，则溶液M中c（H+）+c（OH—）=2×10—7mol·L-1

B．若V1=V2，则溶液M的pH一定等于7

C．若溶液M呈酸性，则V1一定大于V2

D．若溶液M呈碱性，则V1一定小于V2

Answer 1

【答案】

（1）0.225 ；

（2）16/3(5.33)

（3）CD；

（4）CH3OH(l)+ 3/2 O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(L) △H= -725.8KJ/mol；

（5） CH3OH +8 OH- -6e- = CO32- + 6H2O；

（6）AD.

【解析】

试题分析：（1）v（H2）=3 v（CO2）=(1.0―0.25)mol/L×3/10min=0.225mol/（L·min）

（2） CO2（g）+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)

C始 1 3

C变 0.75 2.25 0.75 0.75

C平 0.25 0.75 0.75 0.75

⑶C和D升高温度，平衡逆向移动，n（CH3OH）／n（CO2）减小；B、平衡不移动，n（CH3OH）／n（CO2）不变；⑷（①+4②）/2得：CH3OH(l)+ 3/2 O2 (g) = CO2(g) + 2H2O(L) △H= -725.8KJ/mol；（5） CH3OH +8 OH- -6e- = CO32- + 6H2O；（6）AD