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(13分)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,请回答下列问题: (1...

(13分)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,请回答下列问题:

(1)一定温度下,在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:

CO(g)+2H2(g满分5 manfen5.com CH3OH(g)

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1mol 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

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B、C两点的平衡常数K(B          K(C)(填“>”、“=”或“<”).

③某温度下,将20mol CO和60molH2充入2L的密闭容器中,达到平衡时测得c(CO)=025mol/L,CO的转化率=            ,此温度下的平衡常数K=              (保留二位有效数字)

(2)常温下,将V mL、020mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到2000mL、020mol/L甲酸溶液中,充分反应,溶液pH=7,此时V              2000(填“>”、“=”或“<”)当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时,溶液中所含离子浓度由大到小顺序__             _____

(3)温度650℃的熔融盐燃料电池,用(CO、H2)作反应物,空气与CO2的混合气体为正极反应物,镍作电极,用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质.该电池的正极反应式为                   

(4)己知:CH3OH、H2的燃烧热(△H)分别为﹣7265kJ/mol、﹣2858kJ/mol,则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是                    

 

(13分) (1)①C(1分) ②>(1分) ③75%(2分) 1.3 L/mol(2分) (2)< (1分) c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)(2分) (3)O2+4e﹣+2CO2 = 2CO32﹣ (2分) (4)① CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=﹣130.9 kJ/mol (2分) 【解析】 试题分析:(1)①A、说明正逆反应速率相等,能说明反应到平衡;B、反应为前后气体体积变化的反应,混合气体总物质的量不变能说明到平衡;C、都为正反应速率,不能说明到平衡;D、浓度不变能说明到平衡。所以选C。② 随着温度升高,一氧化碳的转化率减小,说明B的平衡常数大于C点的平衡常数。 ③ 一氧化碳的浓度从原来的1.0mol/L变为0.25mol/L,所以转化率=(1.0-0.25)/1.0=75% 。 平衡时氢气的浓度为1.5mol/L,甲醇的浓度为0.75mol/L,平衡常数=0.75(/0.25×1.52)=1.3 L/mol 。(2)甲酸和氢氧化钠恰好反映生成甲酸钠为碱性,若反应后为中性,说明酸过量,则氢氧化钠的体积小于甲酸的体积。在甲酸钠溶液中由于甲酸根离子水解,所以溶液显碱性,离子浓度顺序为:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)。(3)燃料电池中氧气做正极,电极反应为:O2+4e﹣+2CO2 = 2CO32﹣。(4)①甲醇的燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.5 kJ/mol ,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8kJ/mol,根据盖斯定律,反应②×3-反应①即可, CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=﹣130.9 kJ/mol (2分) 考点:化学平衡的标志,化学平衡常数的计算,酸碱中和滴定,盖斯定律 【名师点睛】(1)与等价的标志 ①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率,如:。 ②不同的物质:速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率,如:。 ③可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。 ④化学键断裂情况=化学键生成情况。对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。对不同物质而言,与各物质的化学计量数和分子内的化学键多少有关。如:对反应,当有3mol H—H键断裂,同时有6摩尔氮氢键键断裂,则该反应达到了化学平衡。 (2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变 ①质量不再改变:各组成成分的质量不再改变,各反应物或生成物的总质量不再改变(不是指反应物的生成物的总质量不变),各组分的质量分数不再改变。 ②物质的量不再改变:各组分的物质的量不再改变,各组分的物质的量分数不再改变,各反应物或生成物的总物质的量不再改变。[反应前后气体的分子数不变的反应,如:除外] ③对气体物质:若反应前后的物质都是气体,且化学计量数不等,总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。[但不适用于这一类反应前后化学计量数相等的反应] ④反应物的转化率、产物的产率保持不变。 ⑤有颜色变化的体系颜色不再发生变化。 ⑥物质的量浓度不再改变。当各组分(不包括固体或纯液体)的物质的量浓度不再改变时,则达到了化学平衡状态。  
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(15分)氯酸镁[MgClO32]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量MgClO32·6H2O的流程如下:

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已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)

变化曲线如图所示。

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回答下列问题:

(1)过滤时主要的玻璃仪器有                          

(2)加入BaCl2的目的是除去杂质离子,检验已沉淀完全的方法是                

3)加速卤块在H2O2溶液中溶解的措施有:                       (写出一条即可)

4)加入MgO的作用是                      ;滤渣的主要成分为                       

5)向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应的化学方程式为:MgCl2+2NaClO3= MgClO32↓+2NaCl,再进一步制取MgClO32·6H2O的实验步骤依次为①           ;②趁热过滤;③              ;④过滤、洗涤、干燥

6)产品中MgClO32·6H2O含量的测定:

步骤1:准确称量350 g产品配成100 mL溶液。

步骤2: 取1000 mL于锥形瓶中,加入1000 mL稀硫酸和2000mL 1000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。

步骤3:冷却至室温,用0l000 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ +6Fe3++7H2O。

步骤4:将步骤2、3重复两次,计算得平均消耗K2Cr2O7溶液1500 mL。

①写出步骤2中发生反应的离子方程式(还原产物为Cl               

②产品中MgClO32·6H2O的质量分数为(保留一位小数               

 

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15分)Ⅰ.下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期,但它的列数和行数都多于元素周期表。

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I.请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓,并画出金属与非金

属的分界线。(要求:左上角的第一个格是第一周期第IA族元素)

IIX、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素,其中X、Z同主族,Y、Z同周期,M与X,Y既不同族,也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍,Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元

(1)请写出下列元素的元素符号:X____________,Y____________,M____________

(2)请写出N元素在周期表中的位置              周期、              主族;与N同族的短周期元素L,其最高价氧化物的电子式为                    N的最高价氧化物NaOH溶液反应离子方程式:                       

(3)Y与Z的最高价氧化物的水化物的酸性强弱                 (用化学式表示)Y与Z相比,非金属性较强的元素是________________,可以证明该结论的实验是(用化学方程式表示                

(4)L和M 1:4的原子个数组成的化合物甲与 X的常见气态单质乙以及NaOH溶液构成原电池,如图,试分析:

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闭合K,写出左侧A电极的反应式                  

②闭合K,当A电极消耗16g化合物甲时(假设过程中无任何损失),则右侧装置中电极上放出的气体在标准状况下的体积为                      

 

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已知酸性条件下有以下反应关系:①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3,其本身被还原为Br2。②Br2能将I-氧化为I2③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化为Br2,其本身被还原为I2。现向含有1 mol KI的硫酸溶液中加入含amol KBrO3的溶液,a的取值不同,所得产物也不同。下列判断正确的是:

 

编号

a的取值范围

产物的化学式

a≤1/6

I2、Br-

1/6<a<1/5

I2、Br-、Br2

1/5<a<6/5

I2、IO3-、Br2

a≥6/5

IO3-、Br2

 

A.①③④     B.②③④     C.①②③④    D.①④

 

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25℃时,向2000 mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液。滴定过程中,溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示,点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法中,错误的是

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A.CH3COOH溶液的浓度为01 mol·L-1

B.图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小

C.点④所示溶液中存在:CH3COOH+cH+=cCH3COO-+cOH-

D.滴定过程中会存在:cNa+> cCH3COO-=cOH-> cH+

 

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100mL01mol·L1硫酸亚铁铵[NH42FeSO42]溶液中逐滴滴入01mol·L1BaOH2溶液。随着BaOH2溶液体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化如下图所示。则下列说法中正确的是

Aa点时溶液中所含主要溶质为NH42SO4

Bab段发生反应的离子方程式是: SO42Ba2===BaSO4

Cb点为最大沉淀量,对应的纵坐标值为002

Dc点加入BaOH2溶液的体积为200 mL

 

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