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(12分)甲醇是重要的燃料,有广阔的应用前景,工业上一般以CO和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)△H1=-116KJ·mol-1

(1)下列措施中有利于增大该反应的反应速率且利于反应正向进行的是            

a.随时将CH3OH与反应混合物分离  b.降低反应温度   c.增大体系压强  d.使用高效催化剂

(2)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在三种不同温度下合成甲醇,右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2mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:

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①在图中三条曲线,对应的温度由高到低的顺序是               

②利用a点对用的数据,计算出曲线Z在对应温度下CH3OH(g)满分5 manfen5.comCO(g)+2H2(g)的平衡常数,K=             

(3)恒温下,分别将1molCO和2molH2置于恒容容器Ⅰ和恒压容器Ⅱ中(两容器起始溶剂相同),充分反应。

①达到平衡所需时间是Ⅰ          Ⅱ(填“>”、“<”或“=”,下同)。达到平衡后,两容器中CH3OH的体积分数关系是Ⅰ           Ⅱ。

②平衡时,测得容器Ⅰ中的压强减小了30%,则该容器中CO的转化率为          

 

(1)c (2)①Z>Y>X②0.25 (3)①> < ②45%(每空2分) 【解析】 试题分析:(1)a.将甲醇分离,甲醇浓度减小,平衡正向移动,反应速率减小,不选;b.降低反应温度,反应速率减小,平衡正向移动,不选;c.增大体系压强,反应速率增大,平衡正向移动,选;d.使用催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,不选;所以选c。 (2)①根据方程式分析,因为温度升高,平衡逆向移动,一氧化碳的转化率增大,所以对应的温度为:Z>Y>X。 ②a点一氧化碳的转化率为50%,列式计算, CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116KJ·mol-1 初始浓度 1 1.5 0 改变浓度 0.5 1 0.5 平衡浓度 0.5 0.5 0.5 平衡常数=(0.5×0.5)/[(0.5×(0.5)3]=4,若方程式颠倒,则平衡常数为倒数,所以平衡常数为0.25。 (3)①在恒容容器中随着反应的进行,体系的压强越来越小,所以Ⅰ中反应速率慢,所以需要的时间长,则达到平衡所需时间是Ⅰ>Ⅱ;压强越小,平衡逆向移动,甲醇的体积分数越小,则达到平衡后,两容器中CH3OH的体积分数关系是Ⅰ<Ⅱ。 ②列式计算:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116KJ·mol-1 起始物质的量 1 2 0 改变的物质的量 x 2x x 平衡的物质的量 1-x 2-2x x 1-x+2-2x+x=(1+2)*1-30%x=0.45,所以一氧化碳的转化率=0.45/1=45%。 考点:考查影响化学反应速率和化学平衡的因素,化学平衡的计算等知识。  
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考点分析:
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Ⅰ.实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂,经测定氢氧化钠的质量分数约为82%,为了验证其纯度,用浓度为0.1mol·L-1的盐酸进行滴定,完成下列问题:

(1)称取5.0g该氢氧化钠固体样品,配成500mL溶液备用;

(2)将标准盐酸装在酸式滴定管中,调节压面位置在“0”刻度以下,并记录下刻度;

(3)取25.00mL待测液。该项实验操作使用的主要仪器有(除锥形瓶外)             ,用酚酞作指示剂,滴定到溶液颜色由            色刚好变成             色为止;

(4)某同学根据三次实验分别记录有关数据如下表:

滴定次数

待测氢氧化钠溶液的体积/mL

0.1000mol·L-1盐酸的体积/mL

滴定前刻度

滴定后刻度

溶液体积/mL

第一次

25.00

0.00

26.11

26.11

第二次

25.00

1.56

30.30

28.74

第三次

25.00

0.22

26.31

26.09

请选用其中合理数据列出氢氧化钠溶液物质的量浓度(计算结果保留4位有效数字):c(NaOH)=      

(5)由于错误操作,使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是            (填写编号)

A.中和滴定达中点时俯视滴定管内液面度数

B.碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定

C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定

D.把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定

Ⅱ.含Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.0×10-3mol·L-1的Cr2O72-。为了使废水的排放达标,进行如下处理:

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①绿矾化学式为FeSO4·7H20。反应(Ⅰ)的离子方程式为                   

②若处理后的废水中c(Cr3+)=3.0×10-6mol·L-1,则废水中c(Fe3+)=          mol·L-1.

(Ksp[Fe(OH)3])=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

 

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汽车尾气的主要污染物是NO和CO,为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:

(1)已知:2NO(g)+2CO(g)满分5 manfen5.com2CO2(g)+N2(g)  △H=-746.5KJ/mol(条件为使用催化剂)

2C(s)+O2(g)满分5 manfen5.com2CO(g)  △H=-221.0KJ/mol

C(s)+O2(g)满分5 manfen5.comCO2(g)  △H=-393.5KJ/mol

则N2(g)+O2(g)=2NO(g)  △H=           KJ·mol-1.

(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不停时间NO和CO的浓度如下表

时间/s

0

1

2

3

4

5

c(NO)10-4mol/L

10.0

4.50

c1

1.50

1.00

1.00

c(CO)10-3mol/L

3.60

3.05

c2

2.75

2.70

2.70

则c1合理的数值为            (填字母标号)

A.4.20   B.4.00    C.3.50    D.2.50

(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示:

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实验编号

T/℃

CO初始浓度/10-3mol·L-1

催化剂的比表面积/m2·g-1

350

5.80

124

280

5.80

124

280

5. 80

82

则曲线Ⅰ对应的实验编号为               

(4)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)满分5 manfen5.comCO2(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

CO

H2

650

2

4

2.4

1.6

5

900

1

2

1.6

0.4

3

900

a

b

c

d

t

①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为               

②若a=2,b=1,则c=         。达到平衡时实验组②中H2O(g)和实验组③中CO的转化率的关系为:α2(H2O)          α3(CO)(填“<”、“>”或“=”)。

(5)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2-

①负极的电极反应式为           

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②以上述电池为电源,通过导线连接成图一。若X、Y为石墨,a为2L0.1mol/LKCl溶液,写出电解总反应的离子方程式                。电解一段时间后,取25mL上述电解后的溶液,滴加0.04mol/L醋酸得到图二曲线(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)。根据图二计算,上述电解过程中消耗一氧化碳的质量为             g。

 

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(1)常温PH均为3的盐酸和NH4Cl溶液,由水电离出的c(H)之比为              

(2)已知某溶液中只存在OH、H、NH4 、Cl四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种:

①c(Cl)>c(NH4 )>c(H)>c(OH)

②c(Cl)>c(NH4 )>c(OH)>c(H

③c(NH4 )>c(Cl)>c(OH)>c(H

④c(Cl)>c(H)>c(NH4 )>c(OH

则上述关系一定不正确的是          (填序号);若溶液中只有一种溶质,则溶质中离子浓度的大小关系为             (填序号);若溶液中c(NH4 )=c(Cl),则该溶液显           (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。

(3)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种,已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。则B是          溶液,C是         。常温下若B溶液中c(OH)与C溶液中的c(H)相同,B溶液的pH用pHb表示,C溶液的pH用pHc表示,则pHb+pHc=            (填某个数)。

(4)已知25℃时,醋酸和亚硫酸的电离平衡常数:醋酸K=1.75×10-5,亚硫酸K1=1.54×10-2、K2=1.02×10-7.则25℃时,相同PH的醋酸和亚硫酸溶液的物质的量浓度:CH3COOH              H2SO3(填>、<或=);相同浓度的醋酸钠、亚醋酸钠、亚硫酸钠溶液的PH由大到小的顺序为             (填化学式)。

(5)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,若加至铝离子刚好完全沉淀,请写出反应的离子反应方程式                

 

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柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图,有关柠檬烯的分析正确的是

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A.柠檬烯的一氯代物有7种

B.柠檬烯和丁基苯互为同分异构体

C.柠檬烯的分子中所有的碳原子可能在同一个平面上

D.在一定条件下,柠檬烯可以发生加成、取代、氧化、还原等反应

 

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已知某有机物C6H12O2能发生水解反应生成A和B,B能氧化成C。若A、C都能发生银镜反应,则C6H12O2符合条件的结构简式有(不考虑立体异构)

A.3种    B.4种       C.5种      D.6种

 

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