题目

题型：不详难度：来源：

（12分）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

答案

（1）0.225 （2分） （2）16/3(5.33) （2分） （3）CD（2分）  
（4）CH₃OH(l)+ 3/2 O₂ (g) = CO₂(g) + 2H₂O(L) △H= -725.8KJ/mol（2分）
（5） CH₃OH +8 OH^- -6e^- = CO₃^2- + 6H₂O（2分）（6）AD （2分）

解析

⑴v（H₂）="3" v（CO₂）=(1.0―0.25)mol/L×3/10min=0.225mol/（L·min）
⑵     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  D
A、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^- = CO₃^2- + 6H₂O
（6）AD