【题目】甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度/℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g) +CO2 (g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) | K3 | ||
(1)在恒容密闭容器中发生反应②，达到平衡后升高温度，下列说法正确的是_______。
a.平衡正向移动 b.混合气体的平均相对分子质量增大 c.CO2的转化率增大
(2)K1、K2、K3的关系是:K3=_______。
(3)500℃时测得反应在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2，则此时V正____V逆(填“>”“=”“<”)。
(4)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示，若开始加入2mol/LH2和1mol./LCO，则B点时化学平衡常数为___________。
(5)相同温度下，在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中，投入H2和CO2，发生反应②，起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡，平衡时c(H2O)=0.05mol/L，甲中CO2的转化率为_______，乙中CO2的转化率____甲。(填“大 于”、“等 于”或“小于”)
起始浓度 | 甲 | 乙 |
c(H2)/mol/L | 0.10 | 0.20 |
c(CO2 )/mol/L 0.10 | 0.20 |
【答案】 ac K1K2 = 25 50% 等于
【解析】 (1)在恒容密闭容器中发生反应②，由表中数据可知，达到平衡后升高温度，该反应的平衡常数变大，说明化学平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应。a.平衡正向移动，正确；b.因为气体的总物质的量和总质量均不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，b错误；c.CO2的转化率增大，正确。所以，说法正确的是ac。
(2)由表中信息可知，③=①+②，所以根据平衡常数的表达式可得，K1、K2、K3的关系是:K3= K1K2。
(3)500℃时，K3= K1K2=2.5。测得反应在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.2、0.1、0.01、0.2，则Qc=
2.5= K3，所以此时恰好处于平衡状态，故V正=V逆。
(4)由图可知，B点时，反应①中H2的平衡转化率为0.80。开始加入2mol/LH2和1mol./LCO，两种反应物的投料比为化学计量数之比，故两种反应物的转化率相同。则B点时，c(H2)= 2mol/L
=0.40 mol/L，c(CO)= 1mol/L
=0.20 mol/L，CO的变化量与氢气的变化量相同，所以c(CO)= 1mol/L
=0.80 mol/L，化学平衡常数为
25。
(5)相同温度下，在甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中，投入H2和CO2，发生反应②，起始浓度如下表所示。其中甲经2min达平衡，平衡时c(H2O)=0.05mol/L，由此可以求出CO2的变化量为0.05mol/L，所以甲中CO2的转化率为
50%，乙中的投料为甲中的2倍，故容器内的压强也是甲的2倍，但是因为该反应前后气体的分子数不变，所以压强不能使该化学平衡发生移动，CO2的转化率等于甲。
寒假大串联黄山书社系列答案
寒假创新型自主学习第三学期寒假衔接系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO2(g)+3H(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。在体积为2L的密闭容器中，充入2molCO2和9molH2，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示:
（1）该反应的平衡常数K表达式为___________。
（2）0~10min时间内，该反应的平均反应速率v(H2O)=_______________，H2的转化率为_____________。
（3）下列叙述中，能说明反应已达到化学平衡状态的是______(填字母)。
A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度之比为1:3:1:1
B.v(CO2)正:v(H2)逆=1:3
C.平衡常数K保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
（4）已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) △H1 =-1452.8kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2 =-566.0kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________________________。
（5）中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示:
①该电池工作时，c口通人的物质为_____________。
②该电池负极的电极反应式为______________________________。
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【题目】工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质镍的原理如图所示，已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性：Ni2+(高浓度)>H+ >Ni2+(低浓度)。下列说法正确的是
A. 碳棒上发生的电极反应:2C1--2e-=Cl2 ↑
B. 电解过程中，B中NaCl 溶液的浓度将不断减小
C. 为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH
D. 若将图中阳离子交换膜去掉，则电解反应总方程式不发生改变
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】利用图1 和图2中的信息，按图3装置(连接的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。下列说法正确的是
A. H2O2中只含有极性共价键，不含离子键
B. 2NO2
N2O4的平衡常数K随温度升高而减小
C. 向H2O2中加入Fe2(SO4)3后，B中颜色变浅
D. H2O2分解反应中Fe2(SO4)3作催化剂，可以使反应的△H减小
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】混合动力汽车（HEV）中使用了镍氢电池，其工作原理如图所示其中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。关于镍氢电池，下列说法不正确的是
A. 充电时，阴极附近pH降低
B. 电动机工作时溶液中OH－向甲移动
C. 放电时正极反应式为： NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－
D. 电极总反应式为：M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】取50.0mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入过量BaCl2溶液后得到14.51g白色沉淀，用 过量稀硝酸处理后沉淀量减少到4.66g，并有气体放出。试计算：
（1）原混合溶液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度_______________；
（2）产生的气体在标准状况下的体积_____________。(要有过程)
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】对金属制品进行抗腐蚀处理,可减缓金属的腐蚀,延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝表面的自然氧化膜(Al2O3),有关反应的离子方程式为_________________。碱洗时常有气泡冒出，该气体是_________ (填化学式)。
②电解时,处理好的铝材应与电源的________极相连，铝材表面形成氧化膜的电极反应式为_______。
（2）钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在酸性环境下,其正极反应式为_________；在酸性很弱或中性条件下,其发生_______(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。
（3）下列装置中铁片腐蚀由快到慢的顺序是____________(用序号表示)。
（4）利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,开关K置于N处,该电化学防护法称为______；若X为锌棒，开关K置于M处,_____（填“能”或“不能”)达到防止铁腐蚀的目的。
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