分1923年以前，甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的-优题课

题文

分1923年以前，甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
（2）某温度下反应①中H₂的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_____K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃＝_________(用K₁、K₂表示
（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如下图所示，若在t₀时刻分别改变一个条件，则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_____________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是________。

（4）甲醇燃料电池有着广泛的用途，若采用铂为电极材料，两极上分别通入甲醇和氧气，
以氢氧化钾溶液为电解质溶液，则该碱性燃料电池的负极反应式是_________________；
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成醋酸。通常状况下，将a mol／L的醋酸与b mol／L Ba(OH)₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba²^＋)=c(CH₃COO^－)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_____________。

科目化学题型简答题难度中等

知识点：探究温度、压强对化学平衡的影响探究影响化学反应速率的因素验证原电池的效果

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工业上利用氨氧化获得的高浓度 $N O_{x}$ 气体(含 $N O$ 、 $N O_{2}$ )制备 $N a N O_{2}$ 、 $N a N O_{3}$ ，工艺流程如下：
已知： $N a_{2} C O_{3}$ ＋ $N O$ ＋ $N O_{2}$ =2 $N a N O_{2}$ ＋ $C O_{2}$

（1）中和液所含溶质除 $N a N O_{2}$ 及少量 $N a_{2} C O_{3}$ 外，还有(填化学式)。
（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的 $N a N O_{2}$ 等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的(填操作名称)最合理。
（3）母液Ⅰ进行转化时加入稀 $H N O_{3}$ 的目的是。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是。
a．转入中和液 b．转入结晶Ⅰ操作
c．转入转化液d．转入结晶Ⅱ操作
（4）若将 $N a N O_{2}$ 、 $N a N O_{3}$ 两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38吨 $N a N O_{2}$ 时， $N a_{2} C O_{3}$ 的理论用量为吨(假定 $N a_{2} C O_{3}$ 恰好完全反应)。

(12分)软锰矿(主要成分MnO₂，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO₂反应可制备MnSO₄·H₂O ，反应的化学方程式为：MnO₂＋SO₂=MnSO₄
（1）质量为17．40g纯净MnO₂最多能氧化_____L(标准状况)SO₂。
（2）已知：K_sp[Al(OH)₃]=1×10^－33，K_sp[Fe(OH)₃]=3×10^－39，pH=7．1时Mn(OH)₂开始沉淀。室温下，除去MnSO₄溶液中的Fe³^＋、Al³^＋(使其浓度小于1×10^－6mol·L^－1)，需调节溶液pH范围为________。
（3）下图可以看出，从MnSO₄和MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄·H₂O晶体，需控制结晶温度范围为_______。

（4）准确称取0．1710gMnSO₄·H₂O样品置于锥形瓶中，加入适量H₂PO₄和NH₄NO₃溶液，加热使Mn²^＋全部氧化成Mn³^＋，用c(Fe²^＋)=0．0500mol·L^－1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn³^＋被还原为Mn²^＋)，消耗Fe²^＋溶液20．00mL。计算MnSO₄·H₂O样品的纯度(请给出计算过程)

研究 $C O_{2}$ 在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（1）溶于海水的 $C O_{2}$ 主要以4种无机碳形式存在，其中 $H C O_{3}^{-}$ 占95%，写出 $C O_{2}$ 溶于水产生 $H C O_{3}^{-}$ 的方程式：。
（2）在海洋循环中，通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的 $O_{2}$ 只来自于 $H_{2} O$ ，用 ${}^{18}O$ 标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：+= $(C H_{2} O)_{x}$ + $x^{18} O_{2}$ + $x H_{2} O$

（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收 $C O_{2}$ ，用 $N_{2}$ 从酸化后的还说中吹出 $C O_{2}$ 并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为 $N a H C O_{3}$ ，再用 $x m o l / L H C l$ 溶液滴定，消耗 $y m l H C l$ 溶液，海水中溶解无机碳的浓度= $m o l / L$ 。
（4）利用下图所示装置从海水中提取 $C O_{2}$ ，有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取 $C O_{2}$ 的原理：。
②用该装置产生的物质处理 $b$ 室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是。

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

（1）反应Ⅰ的化学方程式是。
（2）反应Ⅰ得到的产物用 $I_{2}$ 进行分离。该产物的溶液在过量 $I_{2}$ 的存在下会分成两层--含低浓度 $I_{2}$ 的 $H_{2} S O_{4}$ 层和高浓度的 $I_{2}$ 的 $H I$ 层。
①根据上述事实，下列说法正确的是（选填序号）。
a．两层溶液的密度存在差异
b．加 $I_{2}$ 前， $H_{2} S O_{4}$ 溶液和HI溶液不互溶
c． $I_{2}$ 在 $H I$ 溶液中比在 $H_{2} S O_{4}$ 溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是。
③经检测， $H_{2} S O_{4}$ 层中 $c （ H^{+}) : c (S {O_{4}}^{2 -})$ =2.06：1。其比值大于2的原因是。
（3）反应Ⅱ： $2 H_{2} S O_{4} （ l) = 2 S O_{2} （ g) + O_{2} (g) + 2 H_{2} O （ g ） △ H = + 550 k J / m o l$

它由两步反应组成：i． $H_{2} S O_{4} (l ） = S O_{3} (g) + H_{2} O （ g ） △ H = + 177 k J / m o l$

ii． $S O_{3} (g ）$ 分解。
L（L₁、L₂），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中 $S O_{3} (g ）$ 的平衡转化率随X的变化关系。

①X代表的物理量是。
②判断L₁、L₂的大小关系，并简述理由：。

硼氢化钠（ $N a B H_{4}$ ）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO₂为主要原料制备 $N a B H_{4}$ ，其流程如下：

已知： $N a B H_{4}$ 常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。
（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是，原料中的金属钠通常保存在中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有，，玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应的化学方程式：
$N a B O_{2}$ +□ $S i O_{2}$ +□ $N a$ +□ $H_{2}$ ==□ $N a B H_{4}$ +□ $N a_{2} S i O_{3}$

（3）第②步分离采用的方法是；第③步分离（ $N a B H_{4}$ ）并回收溶剂，采用的方法是。
（4） $N a B H_{4} （ s)$ 与水反应生成 $N a B O_{2} (s)$ 和氢气，在25℃，101 $K P a$ 下，已知每消耗3.8克 $N a B H_{4} (s)$ 放热21.6 $K J$ ，该反应的热化学方程式是。

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