Question

Ⅰ已知在常溫常壓下：①2CH₃OH(l)+3O₂(g)═2CO₂(g)+4H₂O(g)  △H=^_1275．6kJ?mol^-1
②H₂O(l)═H₂O(g)  △H=+44．0kJ?mol^-1寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：               。
Ⅱ．甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣，反應方程式如下：
CH₃OH(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + 3H₂(g) ；△H>0
（1）一定條件下，向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH₃OH(g)和3molH₂O(g)，20s后，測得混合氣體的壓強是反應前的1．2倍，則用甲醇表示該反應的速率為　　    　 。
（2）判斷⑴中可逆反應達到平衡狀態的依據是（填序號）　           　。
①v_正(CH₃OH) = 3v_逆(H₂)　 ②混合氣體的密度不變　 ③混合氣體的平均相對分子質量不變      ④CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發生變化    ⑤CO₂和H₂的濃度之比為1:3
（3）圖中P是可自由平行滑動的活塞，關閉K，在相同溫度時，向A容器中充入1molCH₃OH(g)和2molH₂O(g)，向B容器中充入1．2molCH₃OH(g) 和2．4molH₂O(g)，兩容器分別發生上述反應。 已知起始時容器A和B的體積均為aL，反應達到平衡時容器B的體積為1．5aL，容器B中CH₃OH轉化率為　　　　 　；維持其他條件不變，若打開K一段時間后重新達到平衡，容器B的體積為　　　　 L（連通管中氣體體積忽略不計，且不考慮溫度的影響）。

Ⅲ．如圖甲、乙是電化學實驗裝置。請回答下列問題：

（1）若兩池中均盛放CuSO₄溶液
①甲池中石墨棒上的電極反應式為____________________．
②如果起始時乙池盛有200mL CuSO₄溶液，電解一段時間后溶液藍色變淺，若要使溶液恢復到電解前的狀態，需要向溶液中加入0．8g CuO，則其電解后的pH為     （忽略溶液體積的變化）。
（2）若甲池中盛放飽和NaCl溶液，則甲池中石墨棒上的電極反應式為__________________．

Answer 1

ⅠCH₃OH(l)+3/2O₂(g)═CO₂(g)+2H₂O(l) ；△H=^_725．8kJ?mol^-1 
Ⅱ．（1）0．01mol/(L·s) （2） ③④    （3）75%      1．75a
Ⅲ．（1）①Cu^2＋＋2e^- = Cu（1分）   ② 1 
（2）O₂ + 2H₂O + 4e^- = 4OH^-（2分）   

試題分析：Ⅰ．根據燃燒熱的概念結合題給反應：①2CH₃OH(l)+3O₂(g)═2CO₂(g)+4H₂O(g) △H=^_1275．6kJ?mol^-1②H₂O(l)═H₂O(g)  △H=+44．0kJ?mol^-1利用蓋斯定律：①×1/2—②×2得表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：CH₃OH(l)+3/2O₂(g)═CO₂(g)+2H₂O(l) ；△H=^_725．8kJ?mol^-1；Ⅱ．甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣，反應方程式如下：CH₃OH(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + 3H₂(g) ；△H>0（1）根據阿伏加德羅定律：等溫等容條件下，氣體的壓強之比等于氣體的物質的量之比，分析題意知，反應前氣體的總物質的量為4mol，20s后，測得混合氣體的壓強是反應前的1．2倍，則混合氣體的物質的量為4.8mol，增加0.8mol，結合反應方程式CH₃OH(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + 3H₂(g) 利用差量法計算，參加反應甲醇的物質的量為0.4mol，根據v=△n/V△t計算，用甲醇表示該反應的速率為0．01mol/(L·s)；（2）①v_正(CH₃OH) = 3v_逆(H₂)，不符合v_正 = v_逆，錯誤；②根據密度的定義式判斷，混合氣體的密度不隨反應的進行而變化，為恒量，不能作為平衡標志，錯誤；③根據摩爾質量的定義判斷，混合氣體的平均相對分子質量隨反應的進行不斷變化，當其不變時已達平衡，正確；④CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的濃度都不再發生變化，正確；⑤平衡時CO₂和H₂的濃度之比不一定為1:3，錯誤，選③④ ；（3）根據題給裝置圖判斷，B容器維持溫度和壓強不變，根據阿伏加德羅定律：等溫等壓下氣體的體積之比等于氣體的物質的量之比， 已知起始時容器B的體積為aL，反應達到平衡時容器B的體積為1．5aL，反應前容器B中氣體的總物質的量為3.6mol，則平衡后混合氣體的物質的量為5.4mol，氣體物質的量增加1.8mol，結合題給方程式利用差量法計算參加反應CH₃OH的物質的量為0.9mol，轉化率為75%；維持其他條件不變，若打開K一段時間后，相當于2．2molCH₃OH(g) 和4．4molH₂O(g)反應在等溫等壓條件下進行，重新達到平衡，根據等效平衡知識判斷，氣體的總體積為2．75aL，則容器B的體積為1．75aL；Ⅲ．（1）①甲池為原電池，石墨棒作正極，電極反應式為Cu^2＋＋2e^- = Cu；②如果起始時乙池盛有200mL CuSO₄溶液，電解一段時間后溶液藍色變淺，若要使溶液恢復到電解前的狀態，需要向溶液中加入0．8g CuO，則電解生成0.01mol銅和0.005mol氧氣，根據電極反應式
2H₂O - 4e^-=O₂↑ + 4H⁺判斷，生成的氫離子物質的量為0.02mol,物質的量濃度為0.1mol/L，則其電解后的pH為1；（2）若甲池中盛放飽和NaCl溶液，則甲池為鋼鐵的吸氧腐蝕，石墨棒上的電極反應式為O₂ + 2H₂O + 4e^- = 4OH^-。