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    CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物．工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气．
    （1）已知：CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液态水汽化时的能量变化为44.0kJ．写出甲烷与水蒸气在高温下反应制取合成气的热化学方程式
     
    ．
    （2）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O（g），测得CH4（g）和H2（g）的物质的量浓度随时间变化如下表所示：
    时间/min
    物质  
    浓度    		 0 1 2 3 4
    CH4 0.2mol?L-1 0.13mol?L-1 0.1mol?L-1 0.1mol?L-1 0.09mol?L-1
    H2 0mol?L-1 0.2mol?L-1 0.3mol?L-1 0.3mol?L-1 0.33mol?L-1
    ①3-4min之间，化学平衡向
     
    反应方向移动（填“正”或“逆”）．
    ②3min时改变的反应条件是
     
    （只填一种条件的改变）
    （3）已知温度、压强、投料比X〔n（CH4）/n（H2O）〕对该反应的影响如图所示．
    ①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1
     
    X2（填“=”“＞”或“＜”下同）
    ②图2中两条曲线所示的压强比的关系：p1
     
    p2
    （4）以天然气（设杂质不参与反应）、KOH溶液为原料可设计成燃料电池
    ①放电时，正极的电极反应式
     

    ②设装置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为8.96L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为
     
    ．
    考点：化学平衡的计算,热化学方程式,化学电源新型电池,化学平衡建立的过程,离子浓度大小的比较
    专题：基本概念与基本理论
    分析：（1）根据燃烧热写出热化学方程式，利用盖斯定律计算；
    （2）反应方程式为CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），根据表中数据可知3min时达到平衡，再根据4min时各组分浓度变化量判断改变的条件；
    （3）①碳水比n（CH4）/n（H2O）值越大，平衡时甲烷的转化率越低，含量越高；
    ②根据压强对平衡移动影响，结合图象分析解答；
    （4）①甲烷燃料电池工作时，正极发生还原反应，氧气得电子被还原；
    ②计算氧气的物质的量，进而计算生成二氧化碳的物质的量，根据n（NaOH）与n（CO2）比例关系判断反应产物，进而计算溶液中电解质物质的量，结合盐类水解与电离等判断．
    解答： 解：（1）已知：①H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ?mol-1
    ②CO（g）+
    1
    2
    O2（g）=CO2（g） ）△H=-283.0kJ?mol-1
    ③CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l））△H=-890.3kJ?mol-1，
    ④H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ?mol-1，
    利用盖斯定律将④+③-②-3×①可得：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）
    △H=（-44.0kJ?mol-1）+（-890.3kJ?mol-1）-（-283.0kJ?mol-1）-3×（-285.8kJ?mol-1）=+206.1 kJ?mol-1，
    故答案为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ/mol；
    （2）①反应方程式为CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g），由表中数据可知3-4min之间，CH4浓度减小，H2浓度增大，则反应向生产氢气的方向移动，即向正方向进行，故答案为：正；
    ②3min时改变的反应条件，反应向正反应方向进行，可能为升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度，故答案为：升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度；
    （3）①碳水比n（CH4）/n（H2O）值越大，平衡时甲烷的转化率越低，含量越高，故x1＞x2，故答案为：＞；
     ②该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，平衡时甲烷的含量增大，故p1＞p2，故答案为：＞；
    （4）①正极发生还原反应，氧气在正极放电生成氢氧根离子，正极电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
    ②参与反应的氧气在标准状况下体积为8960mL，物质的量为
    8.96L
    22.4L/mol
    =0.4mol，根据电子转移守恒可知，生成二氧化碳为
    0.4mol×4
    8
    =0.2mol，n（NaOH）=0.1L×3.0mol?L-1=0.3mol，n（NaOH）：n（CO2）=0.3mol：0.2mol=3：2，发生发生2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O，溶液中碳酸根水解，碳酸氢根的水解大于电离，溶液呈碱性，故c（OH-）＞c（H+），碳酸根的水解程度大于碳酸氢根，故c（HCO3-）＞c（CO32-），钾离子浓度最大，水解程度不大，碳酸根浓度原大于氢氧根离子，故c（K+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+），
    故答案为：c（K+）＞c （HCO3- ）＞c （CO32- ）＞c （OH- ）＞c（ H+）．
    点评：本题综合性较大，涉及热化学方程式书写、化学平衡图象、化学平衡的影响因素、化学平衡计算、原电池、化学计算、离子浓度比较等，为高考常见题型，难度中等，是对基础知识与学生能力的综合考查，注意把握化学平衡的影响因素以及图象、数据的分析能力的培养．
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    实验室要配制0.300moL/L的稀H2SO4 495mL．
    （1）若用18.0mol/L的浓H2SO4来稀释配制，则应用量筒量取
     
    mL浓硫酸．
    （2）现给出下列仪器：①500mL量筒   ②10mL量筒   ③烧杯   ④托盘天平 ⑤胶头滴管   ⑥玻璃棒．配制过程中不需要用到的仪器有
     
    ，还缺少的仪器是
     
    ．
    （3）若实验遇到下列情况，其中会造成硫酸溶液的物质的量浓度偏低的是
     
    ．
    ①稀释浓硫酸后的烧杯未洗涤
    ②用量筒量取浓硫酸时，俯视量筒读数
    ③摇匀后发现液面低于刻度线而没有再加水
    ④容量瓶中原有少量蒸馏水
    ⑤定容时俯视容量瓶刻度线．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列离子方程式正确的是（　　）
    A、钠与水的反应：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
    B、过量的NaHSO4与Ba（OH）2溶液反应：Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
    C、硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应：SO42-+Ba2+=BaSO4↓
    D、碳酸钙溶于醋酸中 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列各组离子可以大量共存，加入括号中试剂，整体可能形成无色澄清溶液的是（　　）
    A、Na+、NH4+、Fe2+、NO3-（稀硫酸）
    B、Al3+、K+、HCO3-、NO3-（NaOH溶液）
    C、NH4+、Ag+、K+、NO3-（NaOH溶液）
    D、Na+、K+、AlO2-、SiO32-（稀硝酸）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    需加入适当的还原剂才能实现的反应是（　　）
    A、PCl3→PCl5
    B、MnO2→Mn2+
    C、SO2→SO2-3
    D、Fe→Fe2O3

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    经测某芳香化合物A的化学式为C9H8O3，其苯环上有2个处于对位而且不含支链的取代基．反应①可能得到D1
    和D2两种产物，F是E进行分子内酯化的产物，F中除苯环外还有一个四元环，各物质的关系为：

    （1）写出A、C、E的结构简式：
    A：
     
    ；C：
     
    ；E：
     
    ；
    （2）下列有关说法正确的是
     
    ：
    A．1molA与足量浓溴水反应最多可消耗4molBr2．
    B．A、B遇FeCl3溶液时都能发生显色反应
    C．A、C都能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色
    D．D1和D2两种物质互为同分异构体
    （3）写出A→B的化学反应方程式：
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．下面某研究小组开展的研究：
    （1）用CO2来生产燃料甲醇．实验在体积为1L的密闭容器中进行，充入1mol CO2和3mol H2，在一定条件下发生反应策得反应混合物中有甲醇气体和水（气体）产生，查得在该类反应中，每生成16g甲醇，放出的热量为24.5kJ．
    ①该反应的热化学方程式为：
     
    ；
    ②实验中，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
     
    mol/（L?min）．

    从曲线变化可以得出：CO2和CH3OH（g）的浓度经过一段时间，不再变化，原因是
     
    ．
    ③理论上44g CO2和6g H2完全反应，产生的热量为Q=
     
    KJ，如果将44g CO2和6g H2置于密闭容器中反应，实际放出的热量
     
    Q（选填“大于”或“小于”或”“等于”）原因是
     
    ．
    ④为提高反应混合物中n（CH3OH）/n（CO2）的值，研究小组采取了系列措施进行实验，其中有效果的是
     
    ．
    A．升高温度  B．充入He（g），使体系压强增大C．将H2O（g）从体系中分离 D．再充入1mol CO2和3mol H2
    （2）．针对载人航天器的生态系统要求：分离去除CO2，并提供充足的O2．发明了一种电化学装置可实现转化：2CO2=2CO+O2，产生的CO又可用作燃料．已知该装置的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为：
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上用CH4和H2O为原料通过下列反应①和②，来制备甲醇．
    ①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）?H
    ②CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）?H
    将0.20mol CH4和0.30mol H2O（g）通入容积为10L的密闭容器中，在一定条件下发生反应①，达到平衡时，CH4的转化率与温度、压强的关系如图：
    （1）温度不变，缩小体积，①的逆反应速率
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
    （2）反应①的?H
     
    0（填“＜”“=”或“＞”=；100°C时的平衡常数值K=
     
    ．
    （3）在压强为0.1Mpa条件下，将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下进行反应②再生成甲醇．为了发寻找合成甲醇的适宜的温度和压强，某同学设计了二组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．请在空格中填入剩余的实验条件数据．
    实验编号 T（°C） n（CO）/n（H2） p（MPa）
    I 150
    1
    3
    		 0.1
    II 5
    III 350 5
    300°C时，其他条件不变，将容器的容积压缩到原来的
    1
    2
    ，对平衡体系产生的影响是
     
    （填字母）
    A．c（H2）减少B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
    C．CH3OH的物质的量增加D．重新平衡时c（H2）/c（CH2OH）减小
    （4）已知在常温常压下：
    ①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）?H1=-1275.6kJ?mol-1
    ②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）?H2=-556.0kJ?mol-1
    ③H2O（g）=H2O（l）?H3=-44.0kJ?mol-1
    写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳的液态水的热化学方程式
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    硫酸亚铁晶体（FeS04?7H20）在医药上常用作补血剂．已知硫酸亚铁晶体的溶解度随温度变化如图1所示．
    （1）实验室可由废铁屑制备硫酸亚铁晶体．
    实验步骤如下：
    ①将足量的5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑（表面有油污）的烧杯中，加热数分钟，倒出溶液，然后将废铁屑用水洗涤2-3次．Na2CO3溶液能用来洗涤废铁屑表面油污的原因为
     
    （用离子方程式表示）．
    ②将①所得的废铁屑加入锥形瓶中，通过分液漏斗缓慢加入稀硫酸，充分混合，并控制温度在60℃左右至铁屑耗尽（实验的主要装置如图2所示）．该步骤中，缓慢加入稀硫酸的目的是保证反应过程中铁屑过量，原因是
     
    ；控制温度在60℃左右的实验方法是
     

    ③将②所得液体趁热过滤，再将滤液
     
    过滤，
     
    ，将晶体干燥即可．
    （2）样品中FeSO4?7H20含量的测定．称取样品1.073g放入锥形瓶中，加适量水溶解制成溶液，然后用0.0160mol?L-1高锰酸钾标准溶液滴定该溶液，化学方程式为：5Fe2++8H++Mn04-=5Fe3++Mn2++4H20
    ①实验中，某学生操作滴定管的方法有三种，如图3所示，正确的是
     
    （填序号）
    ②滴定过程中，眼睛应该注视
     

    ③若滴定达到终点时，消耗标准溶液49.00mL，经计算知样品中FeS04?7H20的质量分数大于100%．则造成这一结果的原因可能是
     
    ．

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    同步练习册答案