③原料气中甲烷与二氧化碳体积分别是x、y，则（i）中产生CO的体积是x，氢气的体积是3x；二氧化碳与氢气的反应中消耗氢气的体积是y，生成CO的体积是y，所以最终氢气的体积是3x-y，CO的体积是x+y，二者恰好反应的体积比CO：
H2=1：
2=（x+y）：
（3x-y），解得x:
y=3:
1；
（2）①反应（ii）是熵减的反应，所以若反应自发进行，则一定有
<0，根据△G=△H-T△S<0反应自发，△S<0，则T应较小，所以该反应在低温下可能自发进行；
②因为氧化亚铜与CO发生反应生成Cu和二氧化碳气体，所以体系内含有二氧化碳，平衡逆向移动，则不利于氧化亚铜被CO还原，从而维持Cu2O的量不变，化学方程式是Cu2O+CO
2Cu+CO2；
③原平衡是在恒容条件下，压强减小，所以保存压强不变时，则容器的体积减小，相当于在原平衡的基础上，增大压强，平衡正向移动，则甲醇的物质的量增大，但仍是小于1mol，同时压强增大，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，则对应的图像为
；
（3）①根据图可知，“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”三种压强下，3.5×106Pa时甲醇的转化率是30%，4.0×106Pa是甲醇的转化率是50%，而5.0×106Pa比4.0×106Pa增大了1.0×106Pa，但甲醇的转化率还增大不到5%，对设备的要求更高，但转化率增大的程度不大，所以最适宜的压强是4.0×106Pa；
②根据图27-3可知，温度低于80℃，反应速率较小；高于80℃时，曲线较平缓，说明温度对反应速率影响较小，又因反应放热，升高温度时平衡逆向移动，甲醇转化率降低，所以实际工业生产中采用的温度是80℃。
考点：
考查对物质制备过程的分析，设计化学平衡，对图像的分析，反应条件的判断
2．按要求完成下列问题：
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（液体，分子式为CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________；将该反应设计成碱性燃料电池，写出该电池的负极电极反应方程式。
（2）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知：
CH4（g）＋H2O（g）＝CO（g）＋3H2（g）△H＝+206.2kJ·mol－1
CH4（g）＋CO2（g）＝2CO（g）＋2H2（g）△H＝-247.4kJ·mol－1
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为。
（3）已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为
P4（s,白磷）+5O2=P4O10（s）；ΔH＝–2986kJ·mol－1
4P（s,红磷）+5O2=P4O10（s）；ΔH＝–2956kJ·mol－1
则白磷比红磷（填“稳定”或“不稳定”）
（4）已知一定条件下A2与B2自发反应生成AB3，则反应
A2（g）+3B2（g）=2AB3（g）的ΔS=0，ΔH0（填“<”、“>”、“=”）
（5）右图为电解精炼银的示意图，（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为
【答案】
【解析】
试题分析：
燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成温度氧化物时放出的热量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ．
燃烧热五热化学方程式为
在燃料电池中，燃料做负极，氧气做正极，所以该电池的负极电极反应方程式为
。
（2）由盖斯定律可知
（3）白磷放出的热量更多，因此白磷具有的能量比较大，能量越高越不稳定，因此红磷比白磷稳定。
（4）产物气体的量小于反应物气体的量，因此混乱度ΔS<0，该反应是放热反应，因此ΔH<0
（5）是电解池装置，阴极连接电池的负极，阳极连接电池的正极，因此b应该是纯银材料，a应为粗银。
而若出现红棕色气体说明产生了二氧化氮气体。
考点：
考查燃烧热化学反应方程式的书写，盖斯定律应用以及电解池的相关知识点。
3．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。
采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。
但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。
相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4（s）+CO（g）
CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）ΔH1=218.4kJ·mol-1（反应Ⅰ）
CaSO4（s）+4CO（g）
CaS（s）+4CO2（g）ΔH2=-175.6kJ·mol－1（反应Ⅱ）
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ能自发进行的条件是。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应Ⅱ的Kp=（用表达式表示）。
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图正确的是。
（4）通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是。
（5）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。
则降低该反应体系中SO2生成量的措施有。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．提高CO的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
（6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v1＞v2，请在图2中画出反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。
【答案】
（1）高温
（2）
（3）C.
（4）反应I中生成有SO2，监测SO2与CO2的浓度增加量的比不为1:
1，可确定发生两个反应。
（5）A、B、C
（6）
【解析】
试题分析：
（1）由△G=△H-T△S＜0时自发，△H＞0，则T要大，故选择高温。
（3）反应Ⅰ吸热，产物的能量高于反应物，反应Ⅱ放热，产物的能量低于反应物；反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），反应I的活化能低。
（4）反应I中生成有SO2，监测SO2与CO2的浓度增加量的比即可确定是否发生两个反应。
（5）向该反应体系中投入石灰石，产生CO2，使反应I逆向进行，可降低该反应体系中SO2生成量，A正确；在合适的温度区间内控制较低的反应温度，图中可以看出最低温度的CaS的含量最高，故B正确、D错误；C．图中可以看出，提高CO的初始体积百分数，可以提高CaS的含量，故正确。
（6）反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），故SO2增加的快，反应达到平衡快；随着反应II的进行，CO2的浓度不断增大，使反应I平衡逆向移动。
考点：
用NA为阿伏加德罗常数的值来表示微粒数目。
4．（15分）
（1）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。
（2）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
方法一
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）
方法二
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）
工业上可用如下方法合成甲醇：
方法一方法二
①方法一：
该反应的△S0（填“＞”或“＜”）。
图中曲线a到曲线b的措施是
，恒温恒容时，下列说法能说明反应到达平衡状态的是。
A.体系的平均摩尔质量不再改变B.V（CO）=V（CH3OH）
C.H2的转化率达到了最大限度D.△H不再改变
②方法二：
将CO2和H2按物质的量之比1:
3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2转化率随温度的变化关系，其中a点的平衡常数表达式为：
；a，b两点化学反应速率别用Va、Vb表示，则VaVb（填“大于”、“小于”或“等于”）。
已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的倍（保留两位小数）.
（3）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＋做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。
写出除去甲醇的离子方程式。
【答案】
（1）CH3OH（l）十
O2（g）CO2（g）+2H2O（l）△H=－725.8kJ/mol
（2）①＜加入催化剂、AC；②
大于1.56
（3） 6Co3＋＋CH3OH＋H2O=CO2↑＋6Co2＋＋6H＋
【解析】
试题分析：
（1）甲醇的燃烧热是1mold的甲醇完全燃烧产生液态水和气态二氧化碳时所释放飞热量。
根据题意可得燃烧热数值为1275.6kJ/mol÷2+2×44.0kJ.mol=725.8kJ/mol，所以燃烧热的化学方程式为CH3OH（l）十
O2（g）CO2（g）+2H2O（l）△H=－725.8kJ/mol;
（2）①在方法一中由于消耗3mol的气体产生了1mol的气体，所以体系的混乱程度减小，因此该反应的△S＜0；图中曲线a的活化能大，而曲线b的活化能小，所以曲线a到曲线b的措施是加入催化剂；A.因为反应前后气体的体积不等，若反应未达到平衡，则气体的物质的量就要发生变化，体系的平均摩尔质量也要改变，若体系的平均摩尔质量不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡。
正确。
B.因为在方程式中CO与CH3OH的系数相同，所以任何时刻都存在V（CO）=V（CH3OH），因此该条件不能作为判断平衡的标志。
错误。
C.若反应未达到平衡，则H2的转化率就没有达到了最大限度。
现在H2的转化率达到了最大限度,说明反应达到了平衡状态。
正确。
D.对于一个确定的反应，其△H不会因为反应进行的程度的大小而发生改变。
因此该条件不能作为判断化学反应平衡状态的标志。
错误。
故选项为AC。
②反应CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）在a点时的平衡常数是
由于a，b两点对应的温度相同，CO2的转化率a>b，说明压强a>b,在其它条件不变时增大压强，物质的浓度增大，化学反应速率加快，所以Va>Vb表示；在方法一中由于反应物的原子全部转化为生成物，所以其原子利用率是100%；而方法二中原子利用率是32÷（32+18）×100%=64%.因此方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的100%÷64%=1.56。
（3）根据题意可得Co3+除去甲醇的离子方程式是6Co3＋＋CH3OH＋H2O=CO2↑＋6Co2＋＋6H＋。
考点：
考查热化学方程式和离子方程式的书写、体系的混乱程度和化学平衡状态的判断、平衡常数的表达式的书写、原子利用率的计算的知识。
5．下列说法正确的是
A．常温下，物质的量浓度均为0.1mol·L−1Na2CO3和NaHCO3的等体积混合溶液中：
2c（OH−）－2c（H+）＝3c（H2CO3）＋c（HCO3－）－c（CO32−）
B．ΔH＜0,ΔS＞0的反应都是自发反应，ΔH＞0,ΔS＞0的反应任何条件都是非自发反应；
C．已知：
P4（g）＋6Cl2（g）＝4PCl3（g）ΔH＝akJ·mol－1
P4（g）＋10Cl2（g）＝4PCl5（g）ΔH＝ bkJ·mol－1
P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为ckJ·mol－1,PCl3中P－Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1，由此计算Cl－Cl键的键能
D．在一定温度下，固定体积为2L密闭容器中，发生反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）
△H＜0，当v（SO2）=v（SO3）时，说明该反应已达到平衡状态
【答案】A
【解析】
试题分析：
A、根据质子守恒，对于Na2CO3溶液：
c（OH−）=c（H+）+2c（H2CO3）＋c（HCO3－）；对于NaHCO3溶液：
c（OH−）+c（CO32−）＝c（H+）+c（H2CO3）；两者等浓度、等体积混合后，溶液中两种溶质的物质的量相等，所以，将上述两式叠加：
[c（OH−）=c（H+）+2c（H2CO3）＋c（HCO3－）]+[c（OH−）+c（CO32−）＝c（H+）+c（H2CO3）]，移项，即得2c（OH−）－2c（H+）＝3c（H2CO3）＋c（HCO3－）－c（CO32−），正确；B、ΔH＞0，ΔS＞0在较高温度下能自发，错误；C、将两个反应式分别编号为①和②，（②-①）÷4可得：
PCl3（g）+Cl2（g）=PCl5（g）；ΔH＝
。
由：
PCl3（g）+Cl2（g）=PCl5（g）
断1个P－Cl键断1个Cl－Cl键成1个P－Cl键
3×1.2cQ5×c
（3.6c+Q-5c）
=
，Q=
，故C错。
D选项，不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，如，V正（SO2）：
V逆（SO3）=2:
2，即V正（SO2）=V逆（SO3）。
而对v（SO2）=v（SO3）未指明反应速率的方向，故错误；
考点：
考查化学反应速率与化学平衡，电解质溶液等基本理论
6．下列各项不正确的是
A．等物质的量浓度的下列溶液中①NH4Al（SO4）2②NH4Cl，③CH3COONH4，④NH3·H2O；c（NH4+），由大到小的顺序是①>②>③>④
B．室温下，向0．01mol/LNH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性
C．25℃时，0．1mol/LCH3COOH溶液V1mL和0．1mol/LNaOH溶液V2mL混合，若V1＞V2，则混合溶液的pH一定小于7
D．对于反应
，在任何温度下都能自发进行
【答案】C
【解析】
试题分析：
A．NH3·H2O是若电解质，电离的程度是很微弱的。
其余的都是盐，完全电离，因此④的C（NH4+）最小。
②在NH4Cl中存在水解平衡：
NH4++H2O
NH3·H2O+H+。
在①中除了存在NH4+的水解平衡外，还存在Al3+的水解。
Al3++3H2O
Al（OH）3（胶体）+3H+。
二者水解的酸碱性相同，对NH4+的水解起抑制作用，使铵根水解消耗的比②少些。
因此c（NH4+）：
①>②．在③CH3COONH4中除了存在NH4+的水解平衡外，还存在CH3COO-的水解。
CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-。
二者水解的酸碱性相反，对NH4+的水解起促进作用，使铵根水解消耗的比②多些。
因此c（NH4+）：
②>③．所以c（NH4+）大小顺序为：
①>②>③>④。
正确。
B．室温下，向0．01mol/LNH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性，发生反应：
NH4HSO4+NaOH=NaNH4SO4+H2O。
若恰好发生该反应，则由于NH4+的水解溶液显酸性。
所以NaOH要稍微过量一些。
所以离子浓度关系为c（Na+）>c（SO42-）>c（NH4+）>c（OH-）=c（H+）。
正确。
C．25℃时，0．1mol/LCH3COOH溶液V1mL和0．1mol/LNaOH溶液V2mL混合，若V1=V2恰好完全反应，则由于醋酸是弱酸，得到的盐是强碱弱酸盐。
盐电离产生的CH3COO-水解消耗水电离产生的H+，使溶液显碱性，若酸CH3COOH稍微过量一些，即V1＞V2，可以抑制CH3COO-水解，使其水解程度小些，如果酸的电离作用等于盐的水解程度，则pH=7；若酸的电离作用>盐的水解程度，则pH<7；如果酸的电离作用<盐的水解程度，则pH＞7；因此V1＞V2时，混合溶液的pH不一定小于7。
错误。
D．由于反应N2H4（l）=N2（g）+2H2（g）∆H=-50．6KJ/mol，是个体系混乱程度增大的放热反应，∆G=∆H-T∆S<0，所以在任何温度下都能自发进行。
正确。
考点：
考查离子浓度的大小比较、盐的水解、酸的电离及反应自发性的判断的知识。
7．下列说法或解释不正确的是
A．等物质的量浓度的下列溶液中，
由大到小的顺序是
B．室温下，向
溶液中滴加NaOH溶液至中性：
在任何温度下都能自发进行
【答案】C
【解析】
试题分析：
A、设溶液均为1mol/L物质的量浓度的溶液，①硫酸铝铵完全电离，产生的离子进行较弱的双水解生产氨水和氢氧化铝②NH4Cl在水中完全电离，而铵根离子,少量水解生成氨水③醋酸铵是强电解质，其中的铵根离子和醋酸根离子在溶液中不会进行双水解，但能促进水电离，氨水是弱电解质不完全电离，使铵根离子的浓度大于醋酸根离子浓度④氨水不完全电离，故离子浓度大小为②③①④；B、溶液中铵根离子水解产生氢离子，加入的NaOH溶液不仅要中和溶液中产生的H+也要对铵根离子水解产生的H+进行中和，即钠离子浓度最大，铵根离子进行水解生成氨水使铵根离子浓度小于硫酸根离子，又溶液最后显中性即氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，故B正确；C、碳酸根离子水解程度较大，使溶液中碳酸氢根离子浓度大于碳酸根离子浓度，故C错误；D、反应为分解反应，在任何温度下都会自发进行，故D正确。
考点：
离子浓度大小的比较
8．某些金属及金属氧化物对H2O2的分解反应具有催化作用，请回答下列问题：
（1）已知：
2H2O2（aq）=2H2O（l）+O2（g）的
<0,则该反应的逆反应能否自发进行？
（填“能”或“不能”），判断依据是。
（2）某同学选用Ag、Pt、Cu、TiO2作为催化剂，在25℃时，保持其它实验条件相同，测得生成的O2体积（V）。
V与分解时间（t）的关系如图所示（O2的体积已折算成标准状况），则：
在不同催化剂存在下，H2O2分解反应的活化能大小顺序是Ea（）>Ea（）>Ea（）>Ea（）（括号内填写催化剂的化学式）金属Pt催化下，H2O2分解的反应速率v（O2）=mol·s-1
（3）为研究温度对H2O2分解速率的影响（不加催化剂），可将一定浓度和体积的H2O2置于密闭容器中，在某温度下，经过一定的时间t，测定生成O2的体积V。
然后保持其它初始条件不变，改变温度T，重复上述实验。
获得V（O2）~T关系曲线。
下列趋势图最可能符合实测V（O2）~T关系曲线的是，原因是。
（A）（B）（C）（D）
（4）以Pt为电极电解H2O2也可产生氧气，写出H2O2水溶液电解过程中的电极反应式（已知：
H2O2的氧化性及还原性均比H2O强）：
阴极；阳极。
【答案】
（1）不能（1分）
逆反应的
>0，
，因此在任何温度下都不能自发进行（2分）
（2）①Ea（TiO2）>Ea（Cu）>Ea（Pt）>Ea（Ag）（2分）
②8.9×10-7（2分）
（3）C（2分）
因该反应是不可逆反应，不考虑温度对平衡移动的影响。
温度升高反应速率加快，因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大（2分）
（4）H2O2+2H++2e-=2H2O（2分，其它合理答案也给分）
H2O2-2e-=O2↑+2H+（2分，其它合理答案也给分）
【解析】
试题分析：
（1）该反应的逆反应是吸热的反应，并且还是熵减的方向，因此不能自发进行；逆反应的
>0，
，因此在任何温度下都不能自发进行
（2）①从图上可以看出，在同一个时间点上，二氧化钛分解生成的氧气的量少，铜、铂、银依次增多，因此有：
Ea（TiO2）>Ea（Cu）>Ea（Pt）>Ea（Ag）
②反应速率是间位时间内浓度的变化量：
8.9×10-7
（3）这个反应不是可逆反应，这个很重要，不考虑温度对平衡移动的影响。
温度升高反应速率加快，因而经过相同反应时间后测得的O2体积随温度升高而增大。
（4）H2O2的氧化性及还原性均比H2O强，因此在两极得失电子都是双氧水了：
阴极：
H2O2+2H++2e-=2H2O
阳极：
H2O2-2e-=O2↑+2H+
考点：
化学反应速率、化学反应的方向以及电化学。
9．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。
工业上可利用煤的气化产物（水煤气
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