Question

(16分)“C 1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO₂、CH₄、CH₃OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。

（1）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：

CO₂ (g)+3H₂(g)CH­₃OH g)+H₂O(g)  △H=-49．0kJ／mol。相关数据如下：

请回答：

①a=_______。

②若甲中反应10s时达到平衡，则用CO₂来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_________mol·L^-1·S^-1

（2）甲烷的一个重要用途是制取H₂，其原理为：CO₂ (g)+ CH₄ (g) 2CO(g)+2H₂(g)在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH₄与CO₂在一定条件下发生反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强P₁______P₂(填“大于”或“小于”)；压强为P2时，在y点：

(正)_________(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）一定条件下，治理汽车尾气的反应是 。在恒温恒容的密闭容器中通入的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到时刻一定达到平衡状态的是__________(选填字母)。

（4）甲酸(HCOOH)是一种弱酸，现用0.1mol·L^-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L^-1叫的盐酸和甲酸溶液，滴定曲线如下：

滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H⁺)最大的是_________；V₁和V₂的关系V₁_________V₂(填“>”、“=”或“<”)；M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________。

Answer

（1）①19.6；②0.03；（2）小于大于（3）cd

（4）甲酸溶液，c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。每空2分

【解析】

试题分析：（1）①甲和乙满足等效平衡的要求，所以放热的绝对值加和等于1摩尔二氧化碳反应时的热量，即a=49.0-29.4=19.6KJ；②根据反应计算二氧化碳的消耗量为29.4/49.0=0.6摩尔，所以二氧化碳的反应速率=0.6/2/10=0.03mol·L-1·S-1；（2）在相同的温度下，P1压强下，甲烷的转化率大，说明平衡正向移动，结合方程式分析P1压强低，所以P1小于P2，在P2压强下的平衡点为x点，所以从y到x需要提高甲烷的转化率，说明反应在向正向进行，所以填大于。（3）a反应在恒温的条件下进行平衡常数始终不变，所以错误；b在t1时刻，一氧化氮和二氧化碳的物质的量相等，但后面仍然在改变，所以反应没有到平衡，错误；c，由于最初加入的一氧化氮和一氧化碳的比例为2:1，反应按1:1进行，当在t1时刻之后一氧化氮和一氧化碳的物质的量比例保持不变，说明反应到达了平衡，正确；d二者的转化率不再变化，说明反应到平衡，正确。所以选cd。（4）等浓度的盐酸和甲酸，由于盐酸是强电解质，完全电离，甲酸是弱电解质，部分电离，所以第一个图为甲酸，第二个图为盐酸。甲酸电离出的氢离子浓度小些，对水的抑制作用小，所以甲酸溶液中水电离出的氢离子浓度大。盐酸完全反应后溶液为中性，但甲酸完全反应后溶液显碱性，所以甲酸溶液中氢氧化钠的加入量要少些才能到中性，所以V1c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。

考点：化学平衡计算，条件对化学平衡的影响，强弱电解质的比较