甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH3OH和1molH - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH₃OH和1molH₂O，一定条件下发生反应：CH₃OH (g)+ H₂O (g)

CO₂(g) +3 H₂(g)，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。

时间物质	0 min	10 min	30 min	60 min	70 min
CO₂(mol/L)	0	0.2	0.6	0.8	0.8
CH₃OH(mol/L)	1.0	0.8	0.4	0.2	0.2

①已知：CH₃OH (g)+

O₂ (g)

CO₂(g) + 2H₂(g) H₁= —192.9kJ/mol
H₂(g)+

O₂ (g)

H₂O(g) H₂= —120.9kJ/mol
则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H₃=_____                    。
②10~30 min内，氢气的平均反应速率v(H₂)＝___________mol/(L·min)。
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。
④下列措施中能使平衡时n(CH₃OH)／n(CO₂)减小的是(双选)___________。
A．加入催化剂               B．恒容充入He(g)，使体系压强增大
C．将H₂(g)从体系中分离     D．再充入1molH₂O
（2）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。
①在常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中，当混合液的pH=7时，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。
②在上述滴定操作中，若将甲酸换成盐酸，请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL)

答案

（1）①－72.0kJ/mol (3分)
② 0.06 (3分)
③

④CD (3分，全对才给分)
（2）①＜ (2分)
②(起点1(1分)；20.00mL对应7(1分)；两个突跃点(1分))(3分)

解析

试题分析：（1）①根据盖斯定律和已知方程式，可得甲醇和水蒸气催化重整的方程式=①-②，所以焓变△H₃=H₁—H₂=" —192.9kJ/mol" +120.9kJ/mol=－72.0kJ/mol。
②根据已知方程式可得反应速率v(H2) =3v(CO2)=3×（0.6 mol/L－0.2 mol/L）÷20min="0.06" mol/(L·min)。
③参与该反应的都是气体，所以该反应的平衡常数表达式为

。
④要使n(CH₃OH)／n(CO₂)减小，则采取的措施必须能使反应的平衡正向移动，所以A项加入催化剂不能改变平衡，A错误；B项恒容充入氦气，体系整体压强增大，但是实际参与反应的气体浓度没有发生改变，所以平衡不移动，B错误；C项将氢气从体系和中分离，氢气浓度减小，平衡正向移动，C可行；D项再充入H2O，同样使平衡正向移动，D可行；故选CD。
（2）①甲酸是一元弱酸，如果甲酸和等浓度的氢氧化钠等体积混合，则酸碱恰好完全中和生成甲酸钠盐溶液，但是甲酸钠水解呈碱性，所以要是混合后的溶液呈中性，则加入的碱应该小于20. 00 mL。
②若将甲酸换成盐酸，则恰好中和时溶液呈中性，且消耗的碱与酸体积相等都是20.00ml，所以用氢氧化钠滴定盐酸，其滴定曲线满足一般规律，起点pH=1，在终点处消耗氢氧化钠体积约为20.00ml，且溶液pH在4.3-9.7之间存在突变，根据描述画出滴定曲线图应该为:

核心考点

试题【甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH3OH和1molH】；主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]

举一反三

（1）已知： C(s)+O₂(g)=CO₂(g) ΔH₁＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) ΔH₂＝＋131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H₂(g) +O₂(g)= H₂O(g)+CO₂(g)，ΔH= ____ ___kJ/mol。
（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。
A．每消耗1 mol CO的同时生成2molH₂
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由图判断ΔH _____0。

③某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH₂充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)="0.25" mol/L，则CO的转化率= ，此温度下的平衡常数K= （保留二位有效数字）。
（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO、H₂）作负极反应物，空气与CO₂的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H₂－4e^-+2CO₃^2-=3CO₂+H₂O；则该电池的正极反应式为。

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氯化铁是一种重要的化工原料，无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl₃·nH₂O。
（1）实验室用如下装置（部分加热、夹持等装置已略去）制备无水氯化铁固体。

①装置A中仪器z的名称是___________。
②简述检验装置A气密性的操作：______________________。
③按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→_________ →__________ →_________ →__________→b→c→_________→__________，装置D的作用是______________________。
（2）工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下：

①吸收塔中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
②简述由FeCl₃·6H₂O晶体得到无水氯化铁的操作：________________________________。
③用碘量法测定所得无水氯化铁的质量分数：称取m克无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10 mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入指示剂_________（填试剂名称），用c mol/L的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，终点时消耗V mLNa₂S₂O₃溶液（已知：I₂＋2S₂O₃²^－＝2I^－＋S₄O₆²^－）。则样品中氯化铁的质量分数为____________。
（3）若已知：
Fe(OH)₃(aq)

Fe³^＋(aq)＋3OH^－(aq) △H＝a kJ/mol
H₂O(l)

H^＋(aq)＋OH^－(aq) △H＝b kJ/mol
请写出Fe³^＋发生水解反应的热化学方程式________________________________________。

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运用化学反应原理研究NH₃的性质具有重要意义。请回答下列问题：
（1）氨气、空气可以构成燃料电池．其电池反应原理为4NH₃＋3O₂=2N₂＋6H₂O。则电解质溶液应该显             （填“酸性”“中性”或“碱性”）．正极的电极反应式为           。
（2）25℃时．将amol·L^—1的氨水与0.1mol·L^—1的盐酸等体积混合。
①当溶液中离子浓度关系满足c(NH₄⁺)>c(Cl^-)）时．则反应的情况可能为          。
A．盐酸不足．氨水剩余   B．氨水与盐酸恰好完全反应    C．盐酸过量
②当溶液中c(NH₄⁺)=c(Cl^-)）时．用含“a”的代数式表示NH₃·H₂O的电离平衡常数Kb=______________.
（3）在0.5L恒容密闭容器中，一定量的N₂与H₂进行反应：N₂(g)＋3H₂(g)

2NH₃(g) ∆H=bkJ/mol，其化学平衡常数K与温度的关系如下：

温度/℃	200	300	400
K	1.0	0.86	0.5

①写出该反应的化学平衡常数的表达式：__________，b________（填“大于”“小于”或“等于”）0
②400℃时，测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时，此时刻该反应的v_正（N₂）_________（填“大于”“小于”或“等于”）v_逆（N₂）.
（4）已知：①4NH₃(g)＋3O₂(g)=2N₂(g)＋6H₂O(g) ∆H="-1266.8KJ/mol" ；②N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g) ∆H=+180.5KJ/mol，写出氨高温催化氧化的热化学方程式：。

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近几年，大气污染越来越严重，雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生许多不利的影响。汽车尾气是主要的大气污染源。降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生的反应为：