(15分)甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．請(qǐng)回答下列與甲醇有關(guān)的問題．
(1)甲醇分子是____________分子(填“極性”或“非極性”)．
(2)工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol，在T℃時(shí)，往一個(gè)體積固定為1L的密閉容器中加入1mol CO和2mol H2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是開始時(shí)的3/5．
①達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為____________
②下列選項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的有____________

A．2v(H2)=v(CH3OH)B．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C．容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變D．混合氣體的密度保持不變
E．混合氣體的顏色保持不變    F．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
(3)已知在常溫常壓下：
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)     △H=﹣akJ·mol﹣1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)                    △H=﹣bkl·mol﹣1
③H2O(g)=H2O(1)                           △H=﹣ckJ·mol﹣1
則CH3OH(1)+O2(g)==CO(g)+2H2O(1)           △H=____________kJ·mol﹣1
(4)由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機(jī)電池，可使手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電．
①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________________________________．
②若以該電池為電源，用石墨做電極電解200mL含有如下離子的溶液．
離子
Cu2+
H+
Cl﹣
SO42﹣
c/mol·L﹣1
0.5
2
2
0.5
   電解一段時(shí)間后，當(dāng)兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體時(shí)(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)陽極上收集到氧氣的質(zhì)量為____________．

（1）極性（2分）
（2）60%（2分）   CF（2分，全對(duì)得2分，只選1個(gè)且正確的得1分，選錯(cuò)1個(gè)扣1分）
（3）(b－a－4c)/2（3分）
（4）CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－＋6H2O（3分）  3.2g（3分，數(shù)值正確、未寫單位的扣1分）

解析試題分析：（1）甲醇分子中的化學(xué)鍵都是極性鍵，且甲醇分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，故甲醇是極性分子；（2）①根據(jù)化學(xué)平衡三行式計(jì)算，設(shè)消耗的一氧化碳物質(zhì)的量為x；
CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）
起始量（mol） 1          2             0
變化量（mol） x       2x         x
平衡量（mol）1-x     2-2x         x
1-x+2-2x+x=3×3/5x=0.6
一氧化碳轉(zhuǎn)化率=60%；②A、2v(H2)=v(CH3OH)，沒有明確是正、逆反應(yīng)速率 ，且速率之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不能作為平衡標(biāo)志，錯(cuò)誤；B、CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率，均為正反應(yīng)速率，不能作為平衡標(biāo)志，錯(cuò)誤；C、隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量不斷改變，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不斷改變，若容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；D、根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，容器內(nèi)氣體質(zhì)量不變，體積固定，混合氣體的密度保持不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；E、反應(yīng)混合氣中各組分均為無色氣體，混合氣體的顏色保持不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；F、根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)氣體質(zhì)量不變，物質(zhì)的量變化，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不斷變化，若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；選CF；（3）①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H═-akJ?mol-1
②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H═-bkJ?mol-1
③H2O（g）═H2O（l）△H═-ckJ?mol-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算，①/2—②/2+③×2得到熱化學(xué)方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H═(b－a－4c)/2 kJ·mol﹣1；（4）①由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的燃料電池，通入甲醇的一極發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根和水，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；②根據(jù)題意知，陽極電極反應(yīng)為：2Cl  --2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，  陰極電極反應(yīng)為：Cu2++2e-=Cu， 2H++2e-=H2↑；陽極氯氣和陰極氫氣相同，設(shè)陽極生成的氧氣物質(zhì)的量為x，陰極上也應(yīng)生成氫氣物質(zhì)的量x，根據(jù)電子守恒將題給數(shù)據(jù)代入列式：0.4+4x=0.2+0.4+2x，解得x=0.1mol，陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量0.1mol，質(zhì)量為3.2g。
考點(diǎn)：考查分子極性的判斷，平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算和平衡狀態(tài)的判斷，熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律，原電池和電解原理的應(yīng)用。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化：

下列說法中正確的是(　　)

A．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)放出的能量為180 kJ
B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量
C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（12分）（1）蘊(yùn)藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體（分子式為CH4·9H2O），則356g“可燃冰”釋放出的甲烷燃燒，生成液態(tài)水時(shí)能放出1780.6 kJ的熱量，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為：_______________________________。
（2） 在100℃時(shí)，將0．100mol的N2O4氣體充入1 L恒容抽空的密閉容器中，隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)物質(zhì)的濃度進(jìn)行分析得到下表數(shù)據(jù)：

①從表中分析：該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________；
②在上述條件下，60s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_____________；   
③達(dá)平衡后下列條件的改變可使NO2濃度增大的是_________。

A．增大容器的容積 B．再充入一定量的N2O4
C．再充入一定量的NO2 D．再充入一定量的He
（3）常溫下①用等濃度的鹽酸分別中和等體積pH=12的氨水和NaOH溶液，消耗鹽酸的體積分別為V1、V2，則V1_____V2(填“>”“<”或“=”下同)；
②用等濃度的鹽酸分別中和等體積濃度均為0.01mol/L的氨水和NaOH溶液，消耗鹽酸的體積分別為V3、V4，則V3_____V4；
③用等濃度的鹽酸分別和等體積濃度均為0.01mol/L的氨水和NaOH溶液反應(yīng)，最后溶液均為中性，消耗鹽酸的體積分別為V5、V6，則V5_____V6。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（3分）以下反應(yīng)：①木炭與水制備水煤氣 ②氯酸鉀分解 ③炸藥爆炸 ④酸與堿的中和反應(yīng) ⑤生石灰與水作用制熟石灰 ⑥ Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl ⑦氣態(tài)水液化，屬于放熱反應(yīng)的是              
（填序號(hào)），寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式__             ____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(8分)甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，可制作燃料電池。

（1）工業(yè)上可用下列兩種反應(yīng)制備甲醇：
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)  ΔH1    ②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH2   
已知：③2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O(g)  ΔH3。則2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) 的反應(yīng)熱
ΔH＝______（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH4。
一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則ΔH4______0，P1_________P2
（填“<”、“>”或“＝”）
某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖b所示的甲醇燃料電池裝置，工作一段時(shí)間后，溶液的PH           (填增大、   減小、不變)。負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______             ____。

（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。粗銅電解得到精銅的的電解池中，陽極材料是             ；陰極材料是        ；陽極泥為：                         

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（10分）如右圖所示，常溫下電解5 min后，銅電極質(zhì)量增加2.16g。
試回答：
（1）電源電極X名稱為_______（填“正極”或“負(fù)極”）。
（2）電解池B中陰極的電極反應(yīng)式是__________。
（3）若A中KCl溶液的體積是200mL，電解后溶液的
pH=_________（忽略電解前后溶液體積的變化）。
若要使電解后的溶液恢復(fù)到與電解完完全相同，應(yīng)加入的物質(zhì)是__________。
（4）已知在l0lkPa時(shí)，CO的燃燒熱為283 kJ/mol。相同條件下，若2 molCH4完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為1 mol CO完全燃燒放出熱量的6.30倍，則CH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（16分）
用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng)，既可以提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的新型燃燒技術(shù)，反應(yīng)①為主反應(yīng)，反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H1=－47.3kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2=+210.5kJ/mol
③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) △H3=-86.2kJ/mol
（1）反應(yīng)2 CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=       （用△H1△H2△H3表示）。
（2）反應(yīng)①～③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線見圖18.結(jié)合各反應(yīng)的△H，歸納lgK～T曲線變化規(guī)律：

a）                                  
b)                                   
（3）向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO，反應(yīng)①于900 ºC達(dá)到平衡，c平衡（CO）=8.0×10-5mol·L-1，計(jì)算CO的轉(zhuǎn)化率（忽略副反應(yīng)，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（4）為減少副產(chǎn)物，獲得更純凈的CO2，可在初始燃料中適量加入       。
（5）以反應(yīng)①中生成的CaS為原料，在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應(yīng)，可再生成CaSO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為       ；在一定條件下CO2可與對(duì)二甲苯反應(yīng)，在其苯環(huán)上引入一個(gè)羧基，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為       。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

(15分)（1）已知在常溫常壓下：
① 2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(g)  △H=" -1275.6" kJ·mol－1
② H2O(l)     H2O(g)                   △H=" +" 44.0 kJ.mol－1
寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式                               。
（2）甲醇是一種重要的化工原料，又是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。

方法一
 		CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)
 
方法二
 		CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)
 
工業(yè)上可用如下方法合成甲醇：
     
方法一                                      方法二
①方法一：該反應(yīng)的△S      0（填“＞”或“＜”）。圖中曲線a到曲線b的措施是           
               ，恒溫恒容時(shí)，下列說法能說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是            。
A.體系的平均摩爾質(zhì)量不再改變                B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了最大限度                 D. △H不再改變
②方法二：將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3充入體積為2.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)，如圖兩條曲線分別表示壓強(qiáng)為0.1 MPa和5.0 MPa下CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系，其中a點(diǎn)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：             ；a，b兩點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率別用Va、Vb表示，則Va       Vb（填“大于”、“小于”或“等于”）。 已知原子利用率=期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比，則方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的            倍(保留兩位小數(shù)).
（3）甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是通電后將Co2＋氧化成Co3＋，然后以Co3＋做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。寫出除去甲醇的離子方程式              。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

根據(jù)下列條件計(jì)算有關(guān)反應(yīng)的焓變：
(1)已知：
Ti(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)  ΔH＝－804.2 kJ·mol－1
2Na(s)＋Cl2(g)==="2NaCl(s)" ΔH＝－882.0 kJ·mol－1
Na(s)===Na(l) ΔH＝＋2.6 kJ·mol－1
則反應(yīng)TiCl4(l)＋4Na(l)===Ti(s)＋4NaCl(s)的ΔH＝        kJ·mol－1。
(2)已知下列反應(yīng)數(shù)值：

序號(hào)
化學(xué)反應(yīng)
反應(yīng)熱
①
Fe2O3(s)＋3CO(g)=== 2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1
②
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－50.8 kJ·mol－1
③
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1
④
FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)
ΔH4
 
則反應(yīng)④的ΔH4＝            kJ·mol－1。

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