Question

I．已知在常温常压下：

①2CH₃OH(l)+3O₂(g)═2CO₂(g)+4H₂O(g)   △H=^_1275.6kJ•mol^-1

②H₂O(l)═H₂O(g)   △H=+44.0kJ•mol^-1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：                    。

Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：

CH₃OH(g) + H₂O(g) CO₂(g) + 3H₂(g) ；△H>0

（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH₃OH(g)和3molH₂O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为   。

（2）判断 ⑴ 中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）              。

①v_正(CH₃OH) = 3v_逆(H₂)    ②混合气体的密度不变 

③混合气体的平均相对分子质量不变 

④CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化    

（3）右图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入

1molCH₃OH(g)和2molH₂O(g)，向B容器中充入1.2molCH₃OH(g) 和2.4molH₂O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL，容器B中CH₃OH

转化率为         ；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为         L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。

Ⅲ．如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：

（1）若两池中均盛放CuSO₄溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为_______________．

（2）若乙池中盛放饱和NaCl溶液，则乙池中发生反应的化学方程式为___________．

Answer

Ⅰ.CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ•mol-1

Ⅱ．（1）0．01mol/(L·s)（2）③④ （3）75% 1．75a

Ⅲ．（1）Cu2＋＋2e- = Cu （2）2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

【解析】

试题分析：I.①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ•mol-1

②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1

根据盖斯定律，（①-②×4）/2得甲醇燃烧热的热化学方程式CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ•mol-1；

Ⅱ．（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，

CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g)

起始物质的量（mol） 1 3 0 0

变化物质的量（mol） a a a 3a

20s物质的量（mol） 1-a 3-a a 3a

则1-a+3-a+a +3a=1.2×4，a=0.4，用甲醇表示该反应的速率为（0.4/2）÷20=0.01mol/(L·s)；

（2）①v正(CH3OH) = 3v逆(H2)，不符合反应的物质的量之比，不能说明达到平衡状态，错误；②该体系气体的总质量和总体积不变，混合气体的密度一直不变，所以不能说明达到平衡状态，错误；③该体系气体的总质量不变，总物质的量改变，所以混合气体的平均相对分子质量是变量，当不再改变时，说明达到化学平衡状态，正确；④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化，说明达到化学平衡状态，正确；答案选③④；

（3）反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L，B为恒压条件下，容器的容积与气体的物质的量成正比，说明达到平衡时气体的物质的量为反应前的1.5倍，即平衡时混合气体的物质的量为5.4mol，气体物质的量增加了1.8mol，设反应消耗了CH3OHnmol，则

CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) △n

1 1 1 3 2

n 1.8

n=0.9，

则CH3OH的转化率为：0.9/1.2×100%=75%；

若打开K，一段时间后重新达到平衡，在恒温恒压条件下，与向B中进入2.2molCH3OH(g) 和4.4molH2O(g)达到的平衡为等效平衡，所以达到平衡时整个容器的容积为：2.2/1.2×1.5a=2.75a，所以容器B的体积为：2.75a-a=1.75a；

Ⅲ．（1）若两池中均盛放CuSO4溶液，甲池为电解池，石墨棒上的电极反应式为Cu2＋＋2e- = Cu；

（2）若乙池中盛放饱和NaCl溶液，由图可知，铁作阴极，则乙池中发生电解饱和食盐水的反应，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

考点：盖斯定律，平衡移动的影响因素，原电池、电解池原理