1、题型增分练压轴题专练压轴题一基本概念、基本理论组合题1已知反应：CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)H41.2 kJmol1，生成的CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应可制得CH4。(1)850 时在一体积为10 L的恒容密闭容器中，通入一定量的CO和H2O(g)，CO和H2O(g)浓度变化如右图所示：下列说法正确的是_(填序号)。A达到平衡时，反应体系最终会放出49.44 kJ热量B第4 min时，混合气体的平均相对分子质量不再变化，可判断已达到平衡C第6 min时，若升高温度，反应平衡常数会增大D第8 min时，若充入CO，会导致v正v逆，平衡向正反应方向移动(2)
2、850 时，若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_。(3)如将H2与CO2以41的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1890.3 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H2285.8 kJmol1则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是_。(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。负极反应式为_，正
3、极反应式为_。为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环，则A物质的化学式是_。实验过程中，若通入了标准状况下空气448 L(假设空气中O2体积分数为20%)，则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4_L。2.(1)完全中和100 mL pH3的醋酸溶液和1 L pH4的醋酸溶液，需要等物质的量浓度的NaOH溶液的体积分别为V1和V2，则V1_V2。(填“”、“”或“”)。实际生产条件下控制在250 、1.3104 kPa左右，选择此条件下的理由是_。3(1)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，主要用作还原剂和漂白剂。40 时混合一定体积的0
4、.1 molL1 H2C2O4溶液与一定体积0.01 molL1酸性KMnO4溶液，填写表中空格。温度v(H2C2O4)v(KMnO4)KMnO4褪色时间40 10 mL10 mL40 s40 20 mL20 mL(2)氮元素的另一种气态氢化物肼可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取 代形成的。与肼分子具有相同电子数的分子有多种，其中具有可燃性的物质是 _(化学式)。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g)H11 038.7 kJmol1，若该反应中有4 mol NH键断裂，则生成的气体有_mol，其中转移电子数目_。(3)已知：
5、C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1131.3 kJmol1C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)H290 kJmol1则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_，该反应的化学平衡常数K随温度的升高将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)某温度下，将0.10 mol CH3COOH溶于水配成1 L溶液，实验测得已电离的醋酸分子占原有醋酸分子总数的1.3%，若水的电离忽略不计，醋酸电离对醋酸分子浓度的影响忽略不计，求得该温度下CH3COOH的电离平衡常数K1.7105。向该溶液中再加入_mol CH3COONa可使溶液的pH约为4。(溶液体积变化忽略不计
6、)4甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.0 kJmol1：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H129.0 kJmol1(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为_。(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室中，在一定条件下发生反应，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。假设100 时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平衡反应速率为_。100 时反应的平衡常数为_。(3)在压
7、强为0.1 MPa、温度为300 条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是_(填字母序号)。Ac(H2)减小B正反应速率加快，逆反应速率减慢CCH3OH的物质的量增加D重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小E平衡常数K增大(4)甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后，将Co2氧化成Co3，然后以Co3作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用上图装置模拟上述过程：写出阳极电极反应式_。写出除去甲醇的离子方程式_。若右上图装置中的电源
8、为甲醇空气KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式：_，净化含1 mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH_mol。5过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂，在工业生产中有着重要的用途。(1)据报道以硼氢化合物NaBH4(B的化合价为3价)和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如右图所示。该电池放电时正极的电极反应式为_；以MnO2作正极材料，可能是因为_。(2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。已知：N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534 kJmol1H2O2(l)=H2O(l)O2(g)
9、H98.64 kJmol1H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1则反应N2H4(g)2H2O2(l)=N2(g)4H2O(g)的H_。(3)O3可由臭氧发生器(原理如下图所示)电解稀硫酸制得。图中阴极为_(填“A”或“B”)。若C处通入O2，则A极的电极反应式为_。若C处不通入O2，D、E处分别收集到15.68 L和6.72 L气体(标准状况下)，则E处收集的气体中O2和O3的体积之比为_(忽略O3的分解)。(4)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的，可发生反应NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)。在一定条件下
10、，将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应，正反应速率随时间变化的示意图如下图所示。由图可得出的正确说法是_。a反应在c点达到平衡状态b反应物浓度：b点小于c点c该反应为放热反应dt1t2时，NO的转化量：ab段小于bc段答案1(1)AD(2)0x3(或x(2)21050.100 6 molL1(3)(Q1Q2)/2或(Q2Q1)/2(4)1.8(5)该反应是放热反应，降低温度，有利于甲醇合成，在250 、1.3104 kPa下，CO的转化率已经很高，增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本却会显著增加(或经济效益不好).(3)NO2(g) NO(g)O2(g)H kJmol1SO2(g
11、)O2(g) SO3(g)H kJmol1所以NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)H kJmol1。(4)一定条件下，体积之比等于物质的量之比，设NO2、SO2的物理的量分别为1 mol、2 mol。NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)起始(mol): 1 2 0 0剩余(mol): 1x 2x x x，x mol，K1.8。(5)在压强一定时，温度越高，CO的转化率越小，说明升温平衡左移，正反应为放热反应。选择温度与压强应从速率、平衡、设备等方面来考虑。3(1)40 s(2)C2H6(或H2S或CH3OH等)3.54NA(3)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41.3 kJmol1减小(4)1.71024(1)CH4(g)H2O(g)=CH3OH(g)H2(g)H77.0 kJmol1(2)0.003 molL1min12.25104(3)CD(4)Co2e=Co36Co3CH3OHH2O=CO26Co26HCH3OH6e8OH=CO6H2O25(1)H2O22e=2OH除了作电极材料，MnO2还对电极反应具有催化作用(2)643.28 kJmol1(3)AO24H4e=2H2O21(4)cd
