【题目】人口资源环境委员会副主任、中国科学院院士秦大河表示，当前情况下散烧煤和没有清洁的煤是造成中国城市雾霾或者东部雾霾的主要原因。煤的气化是解决雾霾，清洁地利用煤炭的重要途径之一。
⑴已知:H2O(g)=H2O(I) △H=-44kJ/mol
物质 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃烧热kJ/mol | -285.8 | -393.5 | -283.0 |
①请写出煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式___________。
②在恒温、恒容的反应器中，能表明上述反应达到平衡状态的是_______。
a.混合气体平均相对分子质量不再改变
b.气体压强不再改变
c.各气体浓度相等
d.反应体系中温度保持不变
e.断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
f.混合气体密度不变
g.单位时间内，消耗水的质量与生成氢气的质量比为9：1
⑵在催化剂作用下合成气合成甲烷过程中会发生如下反应：
I CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol
II CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H2= -41 kJ/mol
Ⅲ 2CO(g)+2H2(g)= CH4(g)+CO2(g) △H 3= -247.4 kJ/mol
①图1是太原理工大学煤化工研究所利用热力学数据分析得到温度对反应ⅠInK(化学平衡常数K的自然对数)的曲线图,请分析出现这样趋势的原因是____________。
②提高甲烷反应选择性的关键因素是_______，根据相关知识和图2分析合成甲烷适宜的反应条件是
在550～630K，1MPa的原因是__________________。
③850℃时在体积为5L反应器中发生反应Ⅱ，CO和H2O(g)浓度变化如图所示，请列式计算此条件下的平衡常数_____________ 。
(3)CH4燃料电池利用率很高，装置中添加1L2mol/L的KOH溶液为电解质，持续缓慢通入标准状况下甲烷22.4L～33.6 L时负极电极反应为___________。
【答案】 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.31kJ/mol abef 在其他条件不变时,温度升高反应I向吸热的逆反应方向移动使InK减小 催化剂 此条件下反应速率较快而且甲烷产率较高 K= 
=
=1 CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-
【解析】⑴①已知：①H2O(g)=H2O(I) △H1= -44kJ/mol ②H2(g)+
O2(g)=H2O(l) △H2= -285.8kJ/mol ③C(s)+O2(g)=CO2 △H3= -393.5 kJ/mol ④CO(g)O2(g)=CO2 △H4= -283.0 kJ/mol；根据盖斯定律③+①-②-④可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ，△H=③+①-②-④=( -393.5 kJ/mol)+(-44kJ/mol)-(-285.8kJ/mol)-(-283.0 kJ/mol)=+131.31kJ/mol，即煤的气化反应生成合成气(CO和H2)的热化学方程式为C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) △H=+131.31kJ/mol：
②已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 反应物中有一种是固体，生成物方向是体积增大的方向；a.气体的总质量和气体总物质的量是不确定值，当混合气体平均相对分子质量不再改变时是平衡状态，故a正确；b.反应混合气体的总物质的量是不确定的值，当气体压强不再改变时，说明气体总物质的量不再改变，是平衡状态，故b正确；c.各气体浓度相等时不一定是平衡状态，故c错误；d.恒温容器，温度保持不变，体系不一定达到平衡，故d错误；e.断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍，说明达到平衡状态，故e正确；f.混合气体密度不变，说明气体的总质量不再随时间的变化而变化，是平衡状态，故f正确；g.单位时间内，消耗水的质量与生成氢气的质量比为9：1，均为正反应速率，无法判断是平衡状态，故g错误；答案为abef；
⑵①CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol此反应正方向是放热反应，在其它条件不变的情况下，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减少，InK也减小；
②催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，是提高甲烷反应选择性的关键因素，根据相关知识和图2分析在在550～630K和1MPa的条件下反应速率较快而且甲烷产率较高是合成甲烷适宜的反应条件；
③ CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始浓度（mol/L） 0.20 0.30 0 0
变化浓度（mol/L） 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡浓度（mol/L） 0.08 0.18 0.12 0.12
50℃时条件下的平衡常数K= = =1；
(3)n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，该装置是燃料电池，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，22.4L＜V≤33.6L时，根据原子守恒得1mol＜n（CO2）≤1.5mol，反应生成碳酸氢钾，负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-。
学业测评一课一测系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。
（2）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 (填“偏大、偏小、无影响”)
（3）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等、不相等”)，所求中和热△H_____ (填“相等、不相等”)
（4）如果用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，所求的中和热△H会 (填“偏大”、“偏小”、“无影响”) 若用KOH代替NaOH，实验所测的热量会_________________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
（5）他们记录的实验数据如下：
实验用品[ | 溶液温度 | 中和热 △H | |||
起始平 均温度 | 反应最高温度 | ||||
① | 50mL，0.55mol.L-1NaOH | 50mL，0.5mol.L-1HCl | 20℃ | 23.3℃ | |
② | 50mL，0.55mol.L-1NaOH | 50mL，0.5mol.L-1HCl | 20℃ | 23.5℃ | |
已知反应后溶液的比热容C为4.18KJ·℃-1· Kg-1，各物质的密度均视为1g·cm-3。
①根据上表数据计算中和热△H=__________(保留至小数点后一位)
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式： 。
（6）上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)_______________。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．量取稀盐酸溶液的体积时仰视读数
C．一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列关于酸碱中和滴定的说法正确的是
A. 强酸滴定弱碱时可用酚酞作指示剂
B. 滴定时向待测液中滴入标准液的速率应先快后慢
C. 滴定过程中，眼睛应始终注视着滴定管的刻度线
D. 若操作无失误，只需滴定—次即可
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】25 ℃时，用浓度为0.1000 mol·L－1的NaOH溶液滴定25.00 mL浓度均为0.1000 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是：
A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX
B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)＝1×10－5
C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：
c(X－)＞c(Y－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．HY与HZ混合，达到平衡时c(H＋)＝
＋c(Z－)＋c(OH－)
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】只用NaOH溶液不能除去下列各组物质中的杂质(括号内为杂质)的是
A．Mg(Al2O3) B．MgCl2(A1Cl3) C．Mg(Si) D．MgO(SiO2)
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式__________________________________。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。（计算结果保留两位小数）
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