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题文

按要求完成下列各小题。   
Ⅰ、CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,焦炭、天然气(主要成分为CH4)、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。
(1)已知某反应的平衡常数表达式为: 
它所对应的化学方程式为:                                                
(2)向体积为2L的密闭容器中充入CH4和H2O(g)组成的混合气(共1mol),在一定条件下发生反应,并达到平衡状态,测得温度、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X2 ____ X1(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:P2 _______P1
(3)以CH4、O2为原料可设计成燃料电池:
①设装置中盛有150.0mL 1.0mol/L KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为4.48L,假设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:         
②以H2SO4溶液代替KOH溶液为电解质溶液,将CH4改为C6H12O6 ,则燃料电池的负极反应式为:
                
Ⅱ、(1)某温度(t℃)时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。在此温度下,将pH=2的H2SO4溶液VaL与pH=12的NaOH溶液VbL混合,若所得混合液为中性,则Va︰Vb          
(2)在25℃时,将c mol·L-1的醋酸溶液与0.02 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=____________________。

科目 化学   题型 计算题   难度 困难
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响 验证原电池的效果
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Cu、Cu20和Cu0组成的混合物,加入100mL 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mL NO气体(标准状况)。
(1)Cu2O跟稀硝酸反应的化学方程式________。
(2)产物中硝酸铜的物质的量mol。
(3)如混合物中含0.01 moI Cu,则含Cu2Omol、含CuO____mol。
(4)如混合物中Cu的物质的量为X,求X的取值范围以及Cu2O、CuO的物质的量。

生态农业涉及农家废料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体通过盛有红热Cu0粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu。
当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5g。求:
(1)原混合气体中甲烷的物质的量。
(2)原混合气体中氮气的体积分数。

常温下,在20.0mL 0.20mol/LCH3COONa溶液中滴加0.20mol/L的稀盐酸。溶液的PH值的变化关系如右图所示。

(1) a >7.0的理由是(用离子方程式表示)

(2)如图,当加入稀盐酸的体积为V1mL时,溶液的pH值
刚好为7.0。此时溶液中c(Cl-) c(CH3COOH)
(填<、>或=)。简要写出判断依据

(3)当加入的盐酸的体积为20.0mL时,测定溶液中的c(H+)为1.3×10-3 mol/L,求CH3COOH的电离平衡常数Ka(设混合后的体积为二者的体积之和,计算结果保留两位有效数字)。

在标准状况下,将224L HCl气体溶于635mL水中,所得盐酸的密度为1.18g/cm3
试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度
(2)取出这种盐酸100mL,稀释至1.18L,所得稀盐酸的物质的量浓度。

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)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为:_______________________。
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g)+ CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g)+ 3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2 (g)的ΔH=___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.高温高压b.加入催化剂c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
(3)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol·L-1
0.44
0.6
0.6

①比较此时正、逆反应速率的大小:v______ v (填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) =_________;该时间内反应速率v(CH3OH) =__________。

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